CN102137450B - 一种策略控制方法、装置及网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种策略控制方法、装置及网关，其中，所述方法包括：收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取所述用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。通过本发明，能够对各种策略控制功能进行统一的控制和管理，可以减少网络中控制网元的数量，使得网络结构得到简化，进而便于网络的管理和维护，有利于满足业务发展的需要。

Description

一种策略控制方法、装置及网关

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种策略控制方法、装置及网关。

背景技术

在移动互联网系统中，为了开展各种移动数据业务，需要实现多种策略控制功能，这些策略控制功能除了包括基本的计费及QoS(Qualityof Service，服务质量)控制之外，还可能包括灵活计费、Qos带宽控制、访问控制、适配和加速、病毒扫描、URL过滤、合法监听、策略路由，等等。

在现有技术中，需要通过多种控制网元来分别实现上述除基本的计费和QoS控制之外的各项策略控制功能，使得网络结构非常复杂，并且网元数量的增加也不利于管理及维护。

发明内容

本发明提供一种策略控制方法、装置及网关，能够实现统一地策略控制，便于管理及维护，满足业务发展的需要。

本发明提供了如下方案：

一种策略控制方法，包括：

收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取所述用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。

一种策略控制装置，包括：

策略信息获取单元，用于收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

策略控制单元，用于根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。

一种网关，包括前述策略控制装置。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明实施例通过将各项策略控制功能全部纳入到统一的PCC(Policyand Charging Control，策略及计费控制)框架中，能够通过PCC框架对各种策略控制功能进行统一的控制和管理，因此，可以减少网络中控制网元的数量，使得网络结构得到简化，进而便于网络的管理和维护，有利于满足业务发展的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的方法的流程图；

图2是PCC框架结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一方法的流程图；

图4是本发明实施例中PCEF的内部执行方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的另一装置的示意图。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供的策略控制方法包括以下步骤：

S101：收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取所述用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

其中，具体的策略控制功能可以包括：访问控制、适配和加速、病毒扫描、URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位符)过滤、合法监听、策略路由、头前传、广告插入和/或Banner替换，等等；

S102：根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。

为了便于理解本发明实施例提供的技术方案，下面首先对PCC框架进行简要地介绍。

PCC框架是3GPP标准组织定义的标准的PCC计费和QoS控制框架，参见图2，PCC架构中主要包括PCEF(Policy and Charging Enforcement Function，策略和计费执行功能)，PCRF(Policy and Charging Control Function，策略及计费控制功能)，AF(Application Function，应用功能)，OCS(OnlineCharging System，在线计费系统)，OFCS(Offline Charging System，离线计费系统)和SPR(Subscription Profile Repository，用户签约数据库)功能实体，主要功能实体描述如下：

PCEF包含业务数据流的检测、策略执行和基于流的计费功能。这个功能实体位于网关，例如GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)的GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)网关。它提供业务数据流检测、用户平面业务的处理、触发控制面会话的管理(需要IP-CAN允许)、QoS处理和业务数据流的测量，还有在线计费和离线计费的交互。

PCRF包含策略控制决策和基于流计费控制的功能，向PCEF提供关于业务数据流检测、门控、基于QoS和基于流计费(除信用控制外)的网络控制功能。PCRF决定业务数据流在PCEF上如何处理，并保证在PCEF上的用户面数据流的映射与处理按SPR中的进行，根据获取的签约信息确定PCC策略。

AF是一个提供应用服务的单元，其业务需要对IP-CAN用户面行为进行动态策略/计费控制。AF与PCRF通信交互以传输动态的会话信息，PCRF需要这些会话信息进行PCC决策，AF还与PCRF交互接收具体IP-CAN的信息和IP-CAN承载级事件的通知。AF在收到PCRF接受的业务信息的指示同时，可能会收到未被PCRF接受的业务信息指示。在此情形下，AF拒绝UE的服务建立请求。如果可能，AF将前转PCRF接受的业务信息给UE。

OCS提供用户信用控制功能。基于业务数据流的信用控制功能实体执行在线信用控制功能，是在线计费系统中的一个功能实体。OCS与OFCS的详细描述可参见3GPP TS 32.240。

SPR包含有与所有签约用户或签约相关的信息，PCRF使用这些信息决定基于签约的策略和IP-CAN承载级PCC规则。

目前的PCC框架只定义了基本的计费和QoS控制功能，因此，通过PCC框架也只能实现这两种基本的策略控制功能。具体的实现流程通常为：用户在创建会话时，PCEF从PCRF获取用户签约的PCC规则，当PCEF接收到用户的请求时，PCEF依据用户签约的计费规则，向OCS或者OFCS发起计费，对用户业务进行批价和计费；同时依据用户签约的QoS规则，实施基于用户的带宽控制。

从上述可见，现有的PCC框架，只能通过PCEF以及PCRF完成基本的计费和QoS控制的策略管理和控制，不能实现其他策略控制功能。而本发明实施例中，将各项策略控制功能全部纳入到统一的PCC框架中，通过PCC框架实现各种策略控制功能，可以减少网络中控制网元的数量，使得网络结构得到简化，进而便于网络的管理和维护，有利于满足业务发展的需要。在已有架构下，对PCC框架进行扩展，将URL过滤、病毒扫描、适配加速、广告插入、请求头扩展、合法监听、业务策略路由、Banner替换(Banner通常称为网幅广告、旗帜广告或横幅广告等，是网络广告的主要形式，一般使用GIF格式的图像文件，可以使用静态图形，也可用多帧图像拼接为动画图像)、头前传增强等诸多业务特性统一纳入PCC框架范畴，以支持上述业务的统一策略控制和管理，同时，使得扩展后的PCC框架更具实用意义。

为实现上述扩展，需要对现有的架构进行以下改进：

第一，需要扩展业务引擎使能部件。由于当前的PCC框架中仅包括与计费及QoS控制相关的业务引擎使能部件，只能实现计费及QoS功能；而如果要实现更多的功能，就需要使得扩展后的PCC框架中包含相应的业务引擎使能部件，PCEF负责与这些业务引擎使能部件进行消息交互，从而完成数据报文的特定逻辑处理。以病毒扫描为例，为实现病毒扫描功能，就需要包括杀毒引擎，当PCEF检测出当前用户签约的PCC规则包含“病毒扫描”一项后，PCEF需要将用户请求、响应报文都发送给杀毒引擎，用于病毒扫描、检测和清除处理，完成相关处理后，再将报文发送给终端用户。

针对前文所述各项策略控制功能，需要实现以下业务引擎使能部件：

内容优化引擎Content Optimizer：负责业务请求、响应报文的页面适配、页面排版、压缩、缓存、图片转换等功能。

广告业务引擎Ad Platform：判断用户是否签约广告的策略，依据用户信息获取相关的广告内容，将广告体插入用户响应消息中，插入动作也可以在PCEF实施，视具体的策略而定。

防病毒引擎Virus Engine：负责对签约用户的请求、响应体实时病毒扫描，依据策略确认是否实施病毒清除操作。

URL分类规则库及引擎URL Filter：定位用户请求的URL的详细分类，如“成人”、“游戏”等，针对签约用户，对不允许访问的分类请求实施阻塞，阻塞动作可以考虑在PCEF实施。

统一的黑白名单控制平台ACL Server：保存全网的用户黑名单、业务黑名单及用户白名单信息，PCEF将用户请求发送到该本台，平台进行判断后，确认业务是否放通或被阻塞。

第三方监听平台Lawful Interception Platform：负责对用户的VOIP类数据报文实施截取和分析，适用于传统的国家安全监控行业。

业务策略路由器Service Route：针对特定的数据报文，需要转发到特定的业务路由设备，以保证必要的安全性和可靠性，典型应用是基于VPN隧道的企业集团业务。

第二，需要对PCEF与PCRF之间的接口Gx进行扩展。由于现有的PCC框架中，PCEF与PCRF之间交互的信息中仅包含用户签约的计费规则及QoS控制规则，因此，为了实现前文所述各项业务，就需要在标准的Gx接口中增加各类业务处理逻辑的扩展信息，以便在PCEF与PCRF之间交互用户对其他各项业务的签约信息，进而支撑前文所述各业务的统一策略控制。其中，字段扩充可以在标准字段“charging-rule-definition”中实施，扩展后的字段如下斜体部分所示，分别对应各业务的控制逻辑。其中，PCEF与PCRF之间的通信可以采用但不限于HTTP、Diameter协议承载。

Charging-Rule-Definition::＝<AVP Header:1003>

                   {Charging-Rule-Name}//已有PCC规则关键字，用以标识当前规则。

                   [Lawful-Interception-Enable]

                   [Content-Adaption-Enable]

                   [Content-Optimization-Enable]

                   [AD-Insertion-Enable]

                   [AD-Replace-Enable]

                   [URL-Filtering-Enable]

                   [Anti-Virus-Enable]

                   [Anti-Virus-worm-Clear]

                   [Access-Control-Enable]

                   [Header-Enrichment-Enable]

                   [AOC-Enable]

                   [Key-Word-Search-Enable]

                   [Traffic-Route-Enable]

                   [Traffic-Route-Redirection-Address]

第三，需要PCEF的增强支持。如前文所述，本发明实施例中是通过PCEF实现各项策略控制功能，因此，PCEF需要支持与前述各新增的业务引擎使能部件的消息交互。其中，PCEF与各个业务引擎使能部件之间的接口可以基于ICAP协议(Internet Content Adaptation Protocol，互联网内容适配协议)进行扩展。

具体实现策略控制功能时，可能是完全由业务引擎使能部件来完成的，PCEF将相应的报文全部转发给相应的业务引擎使能部件即可；也可能是PCEF向业务引擎使能部件获取部分关键信息，然后由PCEF利用获取到的关键信息来实现具体的策略控制功能。在前一种方式下，能够降低PCEF的复杂度，使得PCEF可以专注于流量处理等工作；而在后一种方式下，则可以降低对外部使能部件的依赖，便于实现，并且进一步便于维护和管理。具体实现时，可以根据不同的业务特点，选择使用不同的方式。

即，按照与业务引擎使能部件交互的消息来划分，PCEF需要执行的操作可以包含以下两类：

(1)全部报文转发：将请求、响应或者全部报文按照需要转发给对应的业务引擎使能部件处理，接收业务引擎使能部件处理后的内容，再转发到互联网SP或者用户终端侧。典型的应用是合法监听业务，在实现合法监听功能时，PCEF需要将VoIP(Voice over Internet Protocol，将模拟声音讯号数字化，以数据封包的型式在IP数据网络上做实时传递)的报文全部转发给第三方监听平台，由该第三方监听平台实现对报文的监控。此外，在响应报文的压缩、适配、优化、杀毒、针对用户的精确投放广告等处理时，也都可以采用全部报文转发的方式，由相应的业务引擎使能部件实现具体的功能。

(2)关键信息获取：利用特定接口向业务引擎使能部件查询关键信息，例如在实现广告插入功能时，可以将用户标识(如手机号码等)发送到广告平台，由广告平台判断该用户是否签约广告的策略，针对该用户提供精确定向的广告内容，并返回给PCEF；PCEF再将从广告平台接收到的广告内容插入到该用户的消息或页面中，将该广告内容投放到该用户。此外，URL请求分类等业务也可以通过该方式来实现。

当然，在实际应用中，一些功能也可以直接由PCEF来实现，即PCEF直接依据从PCRF获取到的PCC规则，实施对应的处理。例如，可以包括访问控制、头前传控制、AOC业务提示或业务策略路由等等。

总之，PCEF需要支持前述各业务特性的逻辑处理，如前述例子中的支持对广告内容的页面插入，以便向用户响应中插入精准广告信息，等等。此外，由于对Gx接口进行了扩展，因此，PCEF还需要支持对扩展后的Gx接口的解码处理。

第四，PCRF的增强支持。与PCEF类似，由于对Gx接口进行了扩展，因此，PCRF还需要支持对扩展后的Gx接口的编码处理。

此外，由于PCRF可以使用用户签约的相关信息决定基于签约的策略和IP-CAN承载级的PCC规则，即用户签约的策略控制规则可以由PCRF进行统一的维护。因此，在本发明实施例中，PCRF还需要支持对前述各新增的业务特性控制逻辑的统一管理，包括PCC规则发布、维护，动态规则构造和规则取消等处理。具体的，规则表可以包括但不限于如表1所示的各项内容，每个签约用户可以具有各自的规则表，用户的规则表可以使用对应用户的身份标识进行唯一标识。由PCRF对各用户的规则表进行统一的规则管理，其中，规则管理包含对规则表的维护、对规则表中各字段的管理等。

表1

可见，在本发明实施例中，可以由PCRF对用户签约的策略控制功能进行统一的管理，并由PCEF进行控制各项功能的具体实现，因此，实现了策略控制统一管理及控制，可以减少单独的控制网元的数目，简化网络结构。

对现有的PCC架构进行上述扩展和改进之后，就可以实现按照本发明实施例提供的方法实现各项策略控制功能了，为了更好地理解本发明实施例提供的技术方案，下面通过应用中的实例对本发明实施例的具体实现方法进行更加详细地介绍。

参见图3，该方法包括以下步骤：

S301：用户向接入网关Access GW发起IP-CAN会话建立请求；

S302：Access GW与策略执行功能PCEF交互，将用户上线消息转发到PCEF；

S303：PCEF向策略控制功能PCRF请求用户的签约信息，签约信息中包含前述扩展的策略控制功能；

具体实现时，PCEF可以向PCRF发送获取签约信息的请求消息，该请求消息中至少可以包括用户的ID等能够唯一标识用户身份的参数，以便PCRF能够通过用户ID查找到该用户的规则表，进而获取该用户的签约信息。其中，用户ID可以是MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN Number，移动用户国际ISDN号码)、IMSI(international mobile subscriber identity，国际移动用户识别码)、终端IP地址、用户名等唯一确定用户身份的信息。

另外，该请求消息所包含的参数还可以包括接入网类型、用户类型、终端能力、业务类型等信息。

S304：PCRF依据当前用户的签约信息，生成该用户的PCC规则；

S305：PCRF将该用户的PCC规则全部下发到PCEF；

S306：用户的IP-CAN会话成功建立后，用户向PCEF发起业务请求；

S307：PCEF接收到用户的业务请求，依据从PCRF获取的用户签约的各类PCC规则，依据相应的策略对用户的上下行报文实施相应的策略控制，具体可以包括计费、Qos控制和前文所述的各增强的策略控制逻辑。在实现增强的控制逻辑，首先由PCEF将请求发送给特定的业务引擎进行策略处理，如果允许访问，则将处理后的请求转发给服务提供商SP(Service Provider)，并将SP的响应体发送给特定的业务引擎进行处理；同时，PCEF自身也会进行一些策略处理，并最终向用户返回业务响应。

其中，在具体应用中，用户签约的策略控制功能可能是多项，并且每个用户根据自己的需要会签订不同的功能，为了便于统一控制，可以对PCEF的内部执行流程进行规范，例如，一种可能的实现方式可以如图4所示。

S401：PCEF向PCRF请求用户签约信息；

S402：将PCRF返回的PCC规则存入缓存；

S403：用户发起业务请求之后，PCEF实施DPI(Deep Packet Inspection，深度包检测)获取业务类型信息；

S404：判断用户是否签约父母亲控制策略，如果是，进入步骤S405，否则进入步骤S406；

S405：将用户及其请求URL发送到URL Filter进行URL过滤；如果过滤结果为该URL属于不允许访问的分类，则阻塞该用户请求；如果属于允许访问的分类，则进入步骤S406；

S406：判断是否命中访问控制PCC规则，这里的访问控制PCC规则可以是一份黑名单，如果命中该PCC规则，则证明该用户在该黑名单中，因此，需要阻塞用户请求；否则，放通该用户请求，进入步骤S407；

S407：判断是否命中HTTP头前传PCC规则，如果是，依据本地配置，增加相关信息到请求头字段中，并进入步骤S408，否则直接进入步骤S408；

S408：判断是否命中业务策略路由PCC规则，如果是，将数据报文转发到对应的路由设备，由路由设备完成相应的路由策略；否则，进入步骤S409；

S409：判断是否命中Banner替换PCC规则，如果是，则将用户请求重定向到对应的服务器；否则，进入步骤S409；

S409：转发请求到SP，接收SP的响应消息，并进入步骤S410；

S410：判断是否命中广告插入PCC规则，如果是，获取该用户的定向广告，并将广告插入到响应体中，并进入步骤S411；否则，直接进入步骤S411；

S411：判断是否命中合法监听PCC规则，如果是，将所有报文复制一份，转发至监听平台；否则，进入步骤S412；

S412：判断是否命中适配、加速PCC规则，如果是，将报文转发给适配、加速平台进行处理，并获取适配、加速平台完成处理后的响应，并进入步骤S414；否则，进入步骤S413；

S413：判断是否命中病毒扫描PCC规则，如果是，将响应消息转发到对应的杀毒引擎，并获取杀毒引擎完成扫描后的响应，并进入步骤S414；

S414：将完成处理的响应转发到终端用户。

本发明实施例提供的策略控制方法相对应，本发明实施例还提供了一种策略控制装置，参见图5，该装置可以包括：

策略信息获取单元501，用于收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

策略控制单元502，用于根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。

其中，具体的扩展的策略控制功能可以包括访问控制、适配和加速、病毒扫描、统一资源定位符URL过滤、合法监听、策略路由、头前传增强、广告插入和/或Banner替换。在具体实现时，策略信息获取单元501和策略控制单元502的功能可以由业务接入单元PCEF来完成。可见，本发明实施例通过将各项策略控制功能全部纳入到统一的PCC框架中，能够通过PCC框架实现各种策略控制功能，因此，可以减少网络中控制网元的数量，使得网络结构得到简化，进而便于网络的管理和维护，有利于满足业务发展的需要。

参见图6，策略信息获取单元501可以包括：

消息发送子单元5011，用于发送携带有用户身份信息的请求消息；

获取子单元5012，用于从接收到的响应消息中获取所述用户的策略信息。

策略控制单元502可以包括：

调用子单元5021，用于通过调用业务引擎使能部件对当前产生的数据流进行策略控制。

根据交互消息的不同，调用子单元5021可以包括：

全部转发子单元50211，用于将报文转发给所述业务引擎使能部件，由所述业务引擎使能部件实现所述用户签约的策略控制功能；或者，

关键信息查询子单元50212，用于向所述业务引擎使能部件查询关键信息，并根据所述关键信息实现所述用户签约的策略控制功能。

或者，策略控制单元502也可以包括：

本地实现子单元5022，用于利用本地获取到的用户策略信息，实现所述用户签约的策略控制功能。

在实际应用中，前述策略控制装置的功能可以由网关来实现，例如GPRS的GGSN网关等。因此，与本发明实施例所述的策略控制装置相对应，本发明实施例还提供了一种网关，该网关可以包括前述装置实施例中描述的任一策略控制装置。

以上所述本发明实施例中的策略控制装置及网关，可以应用用于前述方法实施例中，装置及网关实施例中未详述部分可以参见方法实施例中的描述，这里不再赘述。

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步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：收到用户的业务请求时，通过扩展的接口获取所述用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制。所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上对本发明所提供的一种策略控制方法、装置及网关，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种策略控制方法，其特征在于，包括：

收到用户的业务请求时，通过扩展的PCC框架接口获取所述用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制；

其中，所述对当前产生的数据流进行策略控制包括：

通过调用业务引擎使能部件对当前产生的数据流进行策略控制；

所述通过调用业务引擎使能部件对当前产生的数据流进行策略控制包括：

将报文转发给所述业务引擎使能部件，由所述业务引擎使能部件实现所述用户签约的策略控制功能；或者，

向所述业务引擎使能部件查询关键信息，并根据所述关键信息实现所述用户签约的策略控制功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述用户的策略信息包括：

发送携带有用户身份信息的请求消息；

从接收到的响应消息中获取所述用户的策略信息。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述扩展的策略控制功能包括访问控制、适配和加速、病毒扫描、统一资源定位符URL过滤、合法监听、策略路由、头前传增强、广告插入和/或Banner替换。

4.一种策略控制装置，其特征在于，包括：

策略信息获取单元，用于收到用户的业务请求时，通过扩展的PCC框架接口获取用户的策略信息；所述策略信息包括所述用户签约的扩展的策略控制功能；

策略控制单元，用于根据所述用户签约的扩展的策略控制功能，对当前产生的数据流进行策略控制；

其中，所述策略控制单元包括：调用子单元，用于通过调用业务引擎使能部件对当前产生的数据流进行策略控制；所述调用子单元包括：

全部转发子单元，用于将报文转发给所述业务引擎使能部件，由所述业务引擎使能部件实现所述用户签约的策略控制功能；或者，

关键信息查询子单元，用于向所述业务引擎使能部件查询关键信息，并根据所述关键信息实现所述用户签约的策略控制功能。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述策略信息获取单元包括：

消息发送子单元，用于发送携带有用户身份信息的请求消息；

获取子单元，用于从接收到的响应消息中获取所述用户的策略信息。

6.根据权利要求4至5任一项所述的装置，其特征在于，所述扩展的策略控制功能包括访问控制、适配和加速、病毒扫描、统一资源定位符URL过滤、合法监听、策略路由、头前传增强、广告插入和/或Banner替换。

7.一种网关，其特征在于，包括权利要求4至6任一项所述的策略控制装置。

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