CN102045680B - 一种基于位置信息实现策略控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

为了提供一种基于位置信息实现策略控制的方法以解决根据终端的地理位置信息制定相应的QoS控制和计费策略的问题。本发明提供了一种基于位置信息实现策略控制的方法，包括：策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；以及PCRF根据用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费。此外，本发明还提供了一种基于位置信息实现策略控制的系统。

Description

一种基于位置信息实现策略控制的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于位置信息实现策略控制的方法和系统。

背景技术

CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000，码分多址接入2000)网络可以使用简单IP(Internet Protocol，因特网协议)或者移动IP(MIP(Mobile IP，移动IP协议)或PMIP(Proxy MobileIP，代理移动IP协议)作为其网络通信协议。

采用简单IP协议的CDMA2000参考模型如图1所示。其中RAN(Radio Access Network，无线网络)包括了PCF(Packet ControlFunction，分组控制功能)和RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)；而核心网络的电路交换部分包括MSC(Mobile SwitchingCenter，移动交换中心)和HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)，所述的核心网络的电路交换部分负责用户话音呼叫的实现；核心网络分组交换部分包含PDSN(Packet Date Service Network，分组数据服务网络)和AAA(Authentication、Authorization andAccounting，认证授权计费)；所述的核心网络分组交换部分支持分组数据业，负责用户数据业务的实现。

如果简单IP网络给终端提供数据服务，那么终端在接入网络发生切换的时候(即终端从一个PDSN切换到另一个PDSN)将会得到当前接入网络为其分配的IP地址，也就是说如果发生了接入网络的切换，则终端在切换前后，将会得到不同的IP地址，此时如果终端正在开展业务，那么终端正在开展的业务也需要终止。简单IP网络只能支持主叫业务，即终端主动发起的业务，例如网页浏览、电子邮件等。如果网络要向终端发送数据，则必须使用移动IP技术。

采用MIP协议的CDMA2000参考模型如图2所示。与简单IP网络参考模型相比，移动IP网络的参考模型新增了HA(HomeAgent，归属代理)网元。在移动IP网络下，PDSN还作为移动IP技术中的外地代理FA(Foreign Agent，外地代理)，可以位于漫游网络，主要负责和终端进行交互，为终端提供CoA(Care ofAddress，转交地址)，并且接收来自终端的MIP注册请求消息或取消注册请求消息，并将所述的请求消息或取消注册请求消息发送给HA。HA位于归属网络，用于维护终端的位置信息，为终端分配归属IP地址，并且响应终端的MIP注册请求，维护CoA和HoA(Home Addres，归属地址)的映射。移动IP网络下的终端在开展业务前，网络必须为终端分配两个IP地址，所述的两个IP地址中的一个是CoA，该地址是PDSN(作为FA)为终端分配的本地IP地址，当终端发送接入网络切换的时候，新的接入网络需要为终端分配新的IP地址；所述的两个IP地址中的另一个是HoA，该地址是HA为终端分配的归属IP地址，无论终端切换到哪个接入网络，其归属IP地址永远不发生改变。在移动IP网络下的终端MIP注册成功以后，需要在终端和HA之间或者PDSN(作为FA)和HA之间建立MIP隧道，负责用户和外部IP网络的数据报文的转发。移动IP网络下的终端，如果发生接入网络的切换，此时正在开展的业务不会发生中断，实现了业务的连续性。

采用PMIP协议的CDMA2000网络其网络参考模型与图2类似。包括了MAG(Mobile Access Gateway，移动接入网关)和LMA(Localized Mobility Anchor，本地移动锚定)功能网元。LMA网元的位置相当于HA，也是负责给终端分配归属IP地址，同时在终端的PMIP注册过程中，负责维护CoA和HoA的绑定关系。而PMIP网络下的PDSN还要实现MAG功能，负责CoA的分配，与MIP网络不同的是，此时CoA并不是分配给终端，而是分配给PDSN。PMIP网络下的PMIP隧道建立在PDSN和LMA之间，用于实现终端和外部IP网络的数据报文的转发。

第三代合作伙伴计划3GPP(3rd Generation Partnership Project)定义了针对移动网络的策略和计费控制架构PCC(Policy andCharging Control)，如图3所示，各实体功能如下：

PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略和计费规则功能)为业务包含的业务数据流使用网络资源进行QoS(Quality ofService，服务质量)和计费策略的制定和管理。所述的PCRF分为h-PCRF(home PCRF，归属PCRF)和v-PCRF(visit PCRF，拜访PCRF)，其中h-PCRF位于归属网络，v-PCRF位于漫游网络。

PCEF(Policy and Charging Enforcement Function，策略和计费执行功能)用于执行PCRF下发的或者PCEF上预配置的PCC规则，对网络上传输的IP报文进行检测，识别该IP报文隶属的业务数据流，并对业务数据流提供QoS和计费控制。

BBERF(Bearer Binding and Event Report Function，承载绑定和事件上报功能)主要用于对网络上传输的IP报文进行检测，并将IP报文按照规则映射到对应的承载通道上。另BBERF还执行承载网关相关事件的上报，例如当承载丢失，或者发生接入网络切换的时候，都需要将相应的事件上报给PCRF，请求PCRF作相应的决策。

SPR(Subscription Profile Repository，用户签约数据库)用于保存用户签约的业务信息，为PCRF制定PCC规则提供必须的用户签约信息。OCS(Online Charging System，在线计费系统)和OFCS(Offline Charging System，离线计费系统)分别用于离线和在线计费。

随着网络用户的增加，以及业务开展的不断丰富，为了提高网络管理效率，吸纳新用户入网，为运营创收，运营商正不断开发新的运营模型，这些新的运营模型，触始了收费方式的多样化，由传统的按照时长的计费、按照流量的计费，逐渐发展到基于流量的计费、基于内容的计费，基于时间段的计费等计费方式。随着运营的改进，也出现了基于地理位置的计费需求，例如，对于在校学生，有如下特征，居住集中、群体庞大、消费能力有限等特征，运营商开发了一种资费低廉，具有一定QoS保障的服务模式，学生需要通过学校附近指定的基站接入网络才能享受相应的服务。一旦移动到别的地方，则网络设备认为该用户不是学生，则需要改为提供具备另外QoS保障普通服务模式，同时也要启用另外的收费方式。因此用户开展了同一个业务，但是可能因为地理位置的不同，网络提供给用户的QoS保证也会存在区别，同时收费方式也会发生变化。

对此在对业务实施动态策略控制时，需要PCRF根据终端的地理位置信息制定相应的QoS控制和计费策略，满足运营商开展基于地址位置运营服务的需求。

发明内容

本发明旨在提供一种基于位置信息实现策略控制的方法以解决根据终端的地理位置信息制定相应的QoS控制和计费策略的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于位置信息实现策略控制的方法，包括：策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；以及PCRF根据用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费。

其中，PCRF获取用户位置的相关信息包括：分组数据服务网络PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取用户位置的相关信息；以及PCRF从PDSN获取用户位置的相关信息。

其中，PCRF从PDSN获取用户位置的相关信息包括：PDSN主动将用户位置的相关信息发送给PCRF；或者PCRF向PDSN请求上报用户位置的相关信息。

其中，PDSN获取用户位置的相关信息包括：RAN或终端在用户附着至网络，或者服务基站切换时将用户位置的相关信息发送给PDSN；或者PDSN在收到PCRF要求上报或者PDSN内部配置条件触发时，获取用户位置的相关信息，向RAN或终端请求上报用户位置相关信息。

其中，PCRF可以在以下任何一个阶段从PDSN获取用户位置相关信息：IP-CAN会话建立阶段；IP-CAN会话修改阶段；网关控制会话建立阶段；以及网关控制会话修改阶段。

其中，用户位置的相关信息是描述或者判断用户位置的信息，描述或者判断用户位置的信息是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息。

其中，由PCRF根据用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费包括：PCRF根据策略决策参考信息对用户使用的网络资源制定QoS控制和计费策略；PCRF将QoS控制和计费策略下发给PDSN和/或归属代理HA执行；以及PDSN或者HA根据QoS控制和计费策略对用户使用网络资源实施QoS控制，并按照计费策略对业务实施相应的计费。

其中，策略决策参考信息包括用户位置的相关信息，还包括：业务相关信息、用户签约信息、承载网络信息以及运营商策略中的至少一个。

根据本发明的一个方面，还提供了一种基于位置信息实现策略控制的系统，包括：获取模块，用于通过策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；以及控制计费模块，用于由PCRF根据用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费。

其中，获取模块包括：第一获取子模块，用于由PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取用户位置的相关信息；其中，用户位置的相关信息是用于描述或者判断用户位置的信息，描述或者判断用户位置的信息是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息；以及第二获取子模块，用于由PCRF从PDSN获取用户位置的相关信息。

其中，控制计费模块包括：策略控制和计费制定模块，用于由PCRF根据策略决策参考信息对用户使用的网络资源制定QoS控制和计费策略；控制和计费策略下发模块，用于由PCRF将QoS控制和计费策略下发给PDSN和/或归属代理HA执行；以及控制和计费策略执行模块，用于由PDSN或者HA根据QoS控制和计费策略对用户使用网络资源实施QoS控制，并按照计费策略对业务实施相应的计费。

因为采用根据用户位置信息制定业务使用网络资源的策略和计费策略的方法，所以克服了当地理位置改变时同一业务的原有计费方式无法改变的问题。

本发明实现了如下技术效果：在对业务实施动态策略控制时，PCRF根据终端的地理位置信息制定相应的QoS控制和计费策略，满足运营商开展基于地址位置运营服务的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定；在附图中：

图1是现有技术的简单IP协议CDMA2000网络参考模型；

图2是现有技术的移动IP协议CDMA2000网络参考模型；

图3是现有技术的PCC动态策略控制架构；

图4是根据本发明第一实施例的流程图；

图5是根据本发明第二实施例的流程图；

图6是根据本发明第三实施例的流程图；

图7是根据本发明的基于位置信息实现策略控制的方法的流程图；

图8是根据本发明的基于位置信息实现策略控制的系统的框图；以及

图9是根据本发明的基于位置信息实现策略控制的系统的细节框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

通过步骤401至413，分组数据服务网络PDSN获取用户的位置信息；通过步骤414，策略和计费控制架构PCRF从PDSN获取位置信息；通过步骤415至422，PCRF根据位置信息，对用户的网络资源进行控制和计费。

其中，所述的分组数据服务网络PDSN获取用户的位置信息的步骤包括：PDSN在用户附着至网络时或者在基站切换时从无线网络RAN中获取位置信息。

其中，所述的策略和计费控制架构PCRF从PDSN获取位置信息的步骤中，位置信息是在以下多个阶段中的一个阶段获取的：IP-CAN会话建立阶段；IP-CAN会话修改阶段；网关控制会话建立阶段；以及网关控制会话修改阶段。

根据本发明的一个方面，给出了第一实施例，如图4所示，该实施例给出了为用户开展的业务进行QoS控制和计费策略设置的流程：

步骤401：移动用户设备MS附着到网络，在MS和PDSN之间建立点对点协议PPP会话；

步骤402：在PPP会话建立过程中，PDSN和归属计费规则功能H-PCRF交互，建立网关控制会话；

步骤403：MS发起移动因特网协议MIP注册请求，当PDSN接收MIP注册请求后，向归属代理HA发送读取请求RRQ消息；

步骤404：HA接收来自PDSN的MIP注册请求，和H-PCRF之间建立IP-CAN会话；

步骤405：HA向PDSN返回MIP注册请求响应消息，指示MIP注册成功，MS和HA之间完成MIP注册过程；

步骤406：在MS和HA之间或者PDSN和HA之间建立MIP隧道；

步骤407：MS开展业务，和AF之间完成业务信息的协商；

步骤408：MS和RAN之间建立承载业务数据流的无线连接；

步骤409：RAN向PDSN发送A11注册请求消息，请求PDSN建立和无线连接对应的A10连接。请求消息中还包含终端用户位置信息上报给PDSN；

步骤410：PDSN返回A11注册响应消息；

步骤411：在RAN和PDSN之间建立和无线连接对应的A10连接；

步骤412：MS向PDSN发送收到Resv消息，所述的Resv消息中包含和业务请求QoS相关的FlowProfileID，以及TFT等信息；

步骤413：PDSN接收请求消息后，完成FlowProfileID到QCI、ARP、MBR的映射；

步骤414：PDSN向PCRF发起QoS和计费规则请求程序，请求消息中包含请求QoS、终端用户位置信息等；

步骤415：PCRF接收请求消息之后，根据请求消息中的终端用户位置信息，以及用户签约信息、运营商配置的本地策略完成QoS控制和计费策略的制定；

步骤416：根据PCRF的最新决策策略，PCRF将策略以PCC规则的形式下发给HA，更新QoS控制和计费策略；

步骤417：HA执行PCRF最新下发的QoS控制和计费策略；

步骤418：HA向PCRF返回QoS控制和计费策略提供的确认；

步骤419：PCRF将最新决策的QoS控制和计费相关信息下发给PDSN；

步骤420：PDSN更新QoS控制策略和计费信息，并完成授权QoS信息和FlowProfileID的映射；

步骤421：PDSN将授权的FlowProfileID通过Resv消息返回给MS；

步骤422：MS根据网络最新授权的FlowProfileID发起和PDSN之间承载业务所需的服务连接的修改，包括无线连接修改和A10连接修改。

根据本发明的第二个方面，给出了第二实施例，该实施例给出了一旦RAN(PCF)检测到MS发生了基站之间的切换，则向PDSN及时上报用户位置信息，向网络请求新的QoS控制和计费策略，如图5所示，其流程说明如下：

步骤501：根据网络下发的跟业务相关的QoS和计费策略，在MS和PDSN之间建立传输业务数据流所需的辅助服务连接；

步骤502：RAN的PCF感知到终端在基站之间进行了切换；

步骤503：RAN(PCF)通过A11注册请求消息将最新的用户位置信息上报给PDSN；

步骤504：PDSN接收A11注册请求消息后，返回A11注册响应消息；

步骤505：PDSN完成FlowProfileID和QoS之间的映射；

步骤506：PDSN向PCRF发起QoS和计费规则请求程序，请求消息中包含请求QoS、更新的用户位置信息等；

步骤507：PCRF从认证授权计费AAA/HSS(Home SubscriberServer，归属用户服务器)接收用户签约信息；

步骤508：PCRF根据请求消息中的更新的用户位置信息，以及用户签约信息、运营商配置的本地策略完成QoS控制和计费策略的制定；

步骤509：根据PCRF的最新决策策略，PCRF将策略以PCC规则的形式下发给HA，更新QoS控制和计费策略；

步骤510：HA执行PCRF最新下发授权信息，更新QoS控制和计费策略；

步骤511：HA向PCRF返回QoS控制和计费策略提供的确认；

步骤512：PCRF将最新决策的QoS控制和计费相关信息下发给PDSN；

步骤513：PDSN更新QoS控制策略和计费信息，并完成授权QoS信息和FlowProfileID的映射；

步骤514：PDSN将授权的FlowProfileID通过Resv消息返回给MS；

步骤515：MS根据网络最新授权的FlowProfileID发起和PDSN之间承载业务所需的服务连接的修改，包括无线连接修改和A10连接修改；

步骤516：MS将最新的TFT信息通过Resv消息上报PDSN；

步骤517：PDSN返回Resv响应。

根据本发明的第三个方面，给出了第三实施例，如图6所示，该实施例给出了当PDSN收到要求上报用户位置信息的触发时，包括来自PCRF请求用户位置信息的触发，或者PDSN的内部触发，要求向PCRF上报最新用户位置信息，请求PCRF更新控制策略，其流程说明如下：

步骤601：根据网络下发的跟业务相关的QoS和计费策略，在MS和PDSN之间建立了传输业务数据流所需的辅助服务连接；

步骤602：此时PDSN收到上报用户位置信息的触发，要求向PCRF上报用户位置信息；

步骤603：PDSN向RAN(PCF)发送A11注册请求消息，请求最新用户位置信息；

步骤604：RAN(PCF)将最新的用户位置信息通过A11注册响应消息上报给PDSN；

步骤605：PDSN完成FlowProfileID和QoS之间的映射；

步骤606：PDSN向PCRF发起QoS和计费规则请求程序，请求消息中包含请求QoS、更新的用户位置信息等；

步骤607：PCRF从AAA/HSS接收用户签约信息；

步骤608：PCRF请求消息中的更新用户位置信息，以及用户签约信息、运营商配置的本地策略完成QoS控制和计费策略的制定；

步骤609：根据PCRF的最新决策策略，PCRF将策略以PCC规则的形式下发给HA，更新QoS控制和计费策略；

步骤610：HA执行PCRF最新下发授权信息，更新QoS控制和计费策略；

步骤611：HA向PCRF返回QoS控制和计费策略提供的确认；

步骤612：PCRF将最新决策的QoS控制和计费相关信息下发给PDSN；

步骤613：PDSN更新QoS控制策略和计费信息，并完成授权QoS信息和FlowProfileID的映射；

步骤614：PDSN将授权的FlowProfileID通过Resv消息返回给MS；

步骤615：MS根据网络最新授权的FlowProfileID发起和PDSN之间承载业务所需的服务连接的修改，包括无线连接修改和A10连接修改；

步骤616：MS将最新的TFT信息通过Resv消息上报PDSN；

步骤617：PDSN返回Resv响应。

此外，图7示出了根据本发明的基于位置信息实现策略控制的方法的流程图。如图7所示，该方法包括：S702，由策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；S704，由PCRF根据用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费。

此外，图8示出了根据本发明的基于位置信息实现策略控制的系统的框图。如图8所示，该系统包括：第一获取子模块82，用于由所述PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取所述用户位置的相关信息；其中，所述用户位置的相关信息是用于描述或者判断所述用户位置的信息，可以是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息；以及第二获取子模块84，用于由所述PCRF从所述PDSN获取所述用户位置的相关信息。

其中，图9还示出了根据本发明的基于位置信息实现策略控制的系统的细节框图。如图9所示，获取模块82包括：第一获取子模块91，用于由PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取用户位置的相关信息；其中，用户位置的相关信息是用于描述或者判断用户位置的信息，可以是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息；以及第二获取子模块92，用于由PCRF从PDSN获取用户位置的相关信息。控制计费模块84包括：策略控制和计费制定模块93，用于由所述PCRF根据策略决策参考信息对所述用户使用的网络资源制定QoS控制和计费策略；控制和计费策略下发模块94，用于由所述PCRF将所述QoS控制和计费策略下发给所述PDSN和/或归属代理HA执行；以及控制和计费策略执行模块95，用于由所述PDSN或者所述HA根据所述QoS控制和计费策略对所述用户使用网络资源实施QoS控制，并按照所述计费策略对业务实施相应的计费。

该技术方案不限于CDMA2000网络，适用于遇到同样或类似技术问题其它类型网络。

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 (9)

1.一种基于位置信息实现策略控制的方法，其特征在于，包括：

策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；以及

所述PCRF根据所述用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费；

其中，由所述PCRF根据所述用户位置的相关信息，对所述用户使用的网络资源进行控制和计费包括：

所述PCRF根据策略决策参考信息对所述用户使用的网络资源制定QoS控制和计费策略；

所述PCRF将所述QoS控制和计费策略下发给PDSN和/或归属代理HA执行；以及

所述PDSN或者所述HA根据所述QoS控制和计费策略对所述用户使用网络资源实施QoS控制，并按照所述计费策略对业务实施相应的计费。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCRF获取所述用户位置的相关信息包括：

分组数据服务网络PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取所述用户位置的相关信息；以及

所述PCRF从所述PDSN获取所述用户位置的相关信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PCRF从所述PDSN获取所述用户位置的相关信息包括：

所述PDSN主动将所述用户位置的相关信息发送给所述PCRF；或者

所述PCRF向所述PDSN请求上报所述用户位置的相关信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PDSN获取所述用户位置的相关信息包括：

所述RAN或所述终端在用户附着至网络，或者服务基站切换时将所述用户位置的相关信息发送给所述PDSN；或者

所述PDSN在收到PCRF要求上报或者PDSN内部配置条件触发时，获取所述用户位置的相关信息，向所述RAN或所述终端请求上报所述用户位置相关信息。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PCRF在以下任何一个阶段从所述PDSN获取所述用户位置相关信息：

IP-CAN会话建立阶段；

IP-CAN会话修改阶段；

网关控制会话建立阶段；以及

网关控制会话修改阶段。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户位置的相关信息是描述或者判断所述用户位置的信息，所述描述或者判断所述用户位置的信息是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述策略决策参考信息包括所述用户位置的相关信息，还包括：

业务相关信息、用户签约信息、承载网络信息以及运营商策略中的至少一个。

8.一种基于位置信息实现策略控制的系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过策略和计费规则功能PCRF获取用户位置的相关信息；以及

控制计费模块，用于由所述PCRF根据所述用户位置的相关信息，对用户使用的网络资源进行控制和计费；

其中，所述控制计费模块包括：

策略控制和计费制定模块，用于由所述PCRF根据策略决策参考信息对所述用户使用的网络资源制定QoS控制和计费策略；

控制和计费策略下发模块，用于由所述PCRF将所述QoS控制和计费策略下发给PDSN和/或归属代理HA执行；以及

控制和计费策略执行模块，用于由所述PDSN或者所述HA根据所述QoS控制和计费策略对所述用户使用网络资源实施QoS控制，并按照所述计费策略对业务实施相应的计费。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述获取模块包括：

第一获取子模块，用于由所述PDSN从无线网络RAN或者从用户终端获取所述用户位置的相关信息；其中，所述用户位置的相关信息是用于描述或者判断所述用户位置的信息，所述描述或者判断所述用户位置的信息是用户服务区信息和/或服务用户的基站信息；以及

第二获取子模块，用于由所述PCRF从所述PDSN获取所述用户位置的相关信息。

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