背景技术
3GPP R11(Third Generation Partnership Project Release 11,第3代合作伙伴计划版本11)中的BBAI(BroadBand Access Interworking,宽带接入互联)研究项目在SA2#86次会议上提出了基于WLAN(Wireless Local AccessNetwork,无线局域网)接入、流量通过本地有线网络进行offload(卸载)的互联架构,以及策略交互过程。
当UE的通信对端为AF(Application Function,应用功能)或TDF(TrafficDetection Function,流量检测功能)时,需要选择IP-CAN(IP-Connectivity AccessNetwork,IP连接访问网络)会话建立时选择的PCRF(Policy and Charging RulesFunction,策略和计费规则功能)来建立Rx或Sd会话。
具体的,图1为基于WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)接入、流量通过本地有线网络进行offload的互联架构,也即non-seamlessWLAN offload(非无缝WLAN卸载)架构。通过该架构可以使得来自UE的流量不再被路由回EPC(Evolved Packet Core,演进的分组核心网)网络,而是直接通过BBF(BroadBand Forum,宽带论坛)网络被offload到Internet。BBF网络中的BNG/BRAS(Broadband Network Gateway/Broadband RemoteAccess Server,宽带网络网关/宽带远程接入服务器)作为Internet的接入网关,负责为UE分配一个UE local IP address,UE在offload流量过程中使用该地址与通信对端进行通信。在UE的流量被offload之前,UE首先需要附着到EPC网络,EPC网络中的PGW为UE分配一个UE IP address。
图1中,BPCF(Broadband Policy Control Function,宽带策略控制功能)是BBF网络中的策略控制实体,在offload流量过程中,3GPP网络中的策略控制实体PCRF通过S9a接口向BPCF发送offload流量策略,BBF网络中的BNG负责执行流量策略。
Offload流量策略分为静态策略和动态策略,静态策略为UE附着时EPC网络就具有的策略,而动态策略是在后续策略交互过程中EPC网络具有的策略。
为实现动态策略控制,图1中的Xx接口用于向PCRF传递业务信息,当UE的通信对端为AF(Application Function,应用功能)时,该接口具体为Rx接口,AF通过Rx接口向PCRF传递应用层会话信息,其中包括IP数据流过滤器信息和应用带宽需求等;当UE的通信对端为TDF(Traffic DetectionFunction,流量检测功能)时,该接口为Sd接口,PCRF通过Sd接口向TDF提供应用检测和控制决策,TDF通过该接口向PCRF报告应用检测开始和结束,以及被检测应用的业务数据流描述信息。
由于PCRF在IP-CAN会话建立过程中已被选定,所以在后续UE的通信对端为AF或TDF时,必须选择上述已被选定的PCRF。
如图2所示,基于IP地址范围或其他规则,一个PLMN(Public Land MobileNetwork,公众陆地移动网)可能被划分为多个Diameter(直径)域,此时,路由Diameter会话消息(如Rx会话消息)除了要基于标准的Diameter路由外,还需要UE IP address信息。
当在一个Diameter域中部署有多个可寻址的PCRF时,使用DRA(DiameterRouting Agent,Diameter路由代理)来保证同一个IP-CAN(IP-ConnectivityAccess Network,IP连接访问网络)会话对应的Gx和Rx、Sd等所有Diameter会话选择到同一个PCRF,通常,一个Diameter域中只有一个DRA。为保证能够选择到同一个PCRF,PGW、AF和TDF等需要向DRA提供关于UE和PDN连接的相关信息。
在UE的流量进行offload之前,UE需要先附着到EPC网络,在该过程中PGW向PCRF发起IP-CAN会话请求,PGW可以向DRA提供UE NAI(NetworkAccess Identifier,网络接入标识符)、APN(Access Point Name,接入点名称)和UE IP address,DRA为IP-CAN会话选择合适的PCRF并记录该PCRF地址,以及建立以下对应关系:UE NAI、APN与PCRF地址的对应关系,UE IPaddress、APN与PCRF地址的对应关系或者UE NAI、UE IP address、APN与PCRF地址的对应关系。
当AF或TDF与UE建立Rx或Sd会话时,AF或TDF则需要基于Diameter路由和UE IP address信息寻址到PCRF所在的Diameter域,还需要向DRA提供UE IP address和APN信息(可能还有UE NAI),DRA根据AF或TDF提供的信息以及存储的上述对应关系就可为AF或TDF选择正确的PCRF。
由此可知,当UE附着到EPC网络之后,PGW将为UE分配一个UE IPaddress,并向PCRF发出IP-CAN会话建立请求,DRA为该IP-CAN会话选择一个合适的PCRF,并记录UE NAI,UE IP address,APN和PCRF地址的对应关系,以便于后续再次选择该PCRF。
本发明的发明人发现,当UE的流量通过BBF网络直接被offload到Internet时,UE是使用BNG分配的UE local IP address与通信对端AF/TDF进行通信的,所以AF/TDF无法获知UE的UE IP address,因此,无法向DRA提供UEIP address,DRA在得不到UE IP address的情况下,难以选择出正确的PCRF。
发明内容
本发明实施例提供一种PCRF确定方法、装置及系统,以便于DRA选择正确的PCRF进行会话。
一种PCRF确定方法,包括:
接收终端发送的卸载流量消息,所述卸载流量消息中包括至少一个在路由代理DRA中和策略和计费规则功能PCRF地址建立对应关系的终端UE地址信息;
将所述UE地址信息和接入点名称APN发送至DRA,用于使得所述DRA通过所述UE地址信息、APN和UE地址信息及APN与PCRF地址的对应关系确定PCRF。
一种PCRF确定方法,包括:
接收应用功能AF或流量检测功能TDF发送的UE地址信息和APN,所述UE地址信息是由终端通过卸载流量消息发送给AF或TDF的;
根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
一种PCRF确定方法,包括:
终端附着到第三代伙伴计划3GPP网络后,接收所分配的终端因特网协议地址UE IP address和终端本地因特网协议地址UE local IP address;
终端将所述UE IP address携带在卸载流量消息中发送至AF或TDF。
一种PCRF确定装置,包括:
接收单元,用于接收终端发送的卸载流量消息,所述卸载流量消息中包括至少一个路由代理在DRA中和策略和计费规则功能PCRF地址建立对应关系的终端UE地址信息;
发送单元,用于将所述UE地址信息和接入点名称APN发送至DRA,用于使得所述DRA通过所述UE地址信息、APN和UE地址信息及APN与PCRF地址的对应关系确定PCRF。
一种PCRF确定装置,包括:
UE地址信息接收单元,用于接收应用功能AF或流量检测功能TDF发送的UE地址信息和APN,所述UE地址信息是由终端通过卸载流量消息发送给AF或TDF的;
确定单元,用于根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
一种PCRF确定装置,包括:
地址信息接收单元,用于附着到第三代伙伴计划3GPP网络后,接收所分配的终端因特网协议地址UE IP address和终端本地因特网协议地址UE local IPaddress;
地址信息发送单元,用于将所述UE IP address携带在卸载流量消息中发送至AF或TDF。
一种PCRF确定系统,包括:
终端,用于附着到第三代伙伴计划3GPP网络后,接收所分配的UE地址信息;并将所述UE地址信息携带在卸载流量消息中发送;
AF或TDF,用于接收所述终端发送的卸载流量消息,并发送所述UE地址信息及接入点名称APN;
DRA,用于接收AF或TDF发送的UE地址信息和APN,并根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
本发明实施例提供一种PCRF确定方法、装置及系统,在DRA中建立至少一个UE地址信息及APN与PCRF地址之间的对应关系,并且,UE在向AF或TDF发送卸载流量消息时,在该卸载流量消息中携带至少一个和PCRF地址建立对应关系的UE地址信息,从而使得AF或TDF能够向DRA提供UE地址信息,便于DRA选择正确的PCRF进行会话。
具体实施方式
本发明实施例提供一种PCRF确定方法、装置及系统,在DRA中建立至少一个UE地址信息及APN与PCRF地址之间的对应关系,并且,UE在向AF或TDF发送卸载流量消息时,在该卸载流量消息中携带至少一个和PCRF地址建立对应关系的UE地址信息,从而使得AF或TDF能够向DRA提供UE地址信息,便于DRA选择正确的PCRF进行会话。
如图3所示,本发明实施例提供的PCRF确定方法包括:
步骤S301、接收终端发送的卸载流量消息,卸载流量消息中包括至少一个在DRA中和PCRF地址建立对应关系的终端UE地址信息;
步骤S302、将UE地址信息和APN发送至DRA,用于使得DRA通过UE地址信息、APN和UE地址信息及APN与PCRF地址的对应关系确定PCRF。
其中,UE地址信息具体包括:终端因特网协议地址UE IP address和/或终端本地因特网协议地址UE local IP address。
若AF或TDF是第三方服务器或者非IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)应用服务器,AF或TDF可能不能够得到UE NAI,所以无法使用UE NAI来协助选择PCRF,此时,需要通过UE地址信息来协助选择PCRF。
通常情况下,终端发送给AF或者TDF的offload流量消息中携带了该终端的UE local IP address,但并不携带UE IP address,而在DRA中,则通常没有建立UE local IP address和PCRF地址之间的对应关系。所以,在本发明实施例中,为使得DRA能够选择到正确的PCRF,需要在DRA中建立UE local IPaddress和PCRF地址之间的对应关系,从而使得AF或者TDF将UE local IPaddress发送给DRA后,DRA可以通过UE local IP address以及相应的对应关系确定PCRF;本发明实施例中,还可以在终端发送给AF或者TDF的offload流量消息中携带UE IP address,从而使得AF或者TDF将UE IP address发送给DRA后,DRA可以通过UE IP address以及相应的对应关系确定PCRF。
下面对在DRA中建立UE local IP address和PCRF地址之间的对应关系,以及使得终端发送给AF或者TDF的offload流量消息中携带UE IP address两种情况分别进行具体说明:
实施例一、
由于在DRA中和PCRF地址建立对应关系的UE地址信息为UE IPaddress,所以可以利用UE IP address进行PCRF的确定。
具体的,当PGW请求DRA选择PCRF时,向DRA发送IP-CAN会话建立请求,该会话建立请求中包括UE NAI、UE IP address和APN,DRA选择PCRF后,建立UE NAI、UE地址信息、APN和所选择的PCRF地址之间的对应关系并保存。
其中,UE地址信息为UE IP address,所建立的对应关系通常为UE NAI及APN与PCRF地址的对应关系,UE IP address及APN与PCRF地址的对应关系和UE NAI、UE IP address及APN与PCRF地址的对应关系。
由于UE需要进行流量卸载,所以UE后续需要与AF或TDF建立通信,UE与AF或TDF进行通信时使用UE local IP address以及APN,而为使得DRA能够选择曾与PGW建立连接的PCRF,AF或TDF需要向DRA提供UE IPaddress或者UE NAI。
通常情况下,若AF或TDF是第三方服务器或者非IMS应用服务器,则需要UE向AF或TDF发送UE IP address。
当PLMN基于IP地址范围被划分为多个Diameter域时,若缺少UE IPaddress信息,则AF/TDF难以寻址到PCRF所在的Diameter域。所以此时,需要UE向AF或TDF发送UE IP address。
以UE向AF或TDF发送UE IP address为例进行说明,当PLMN基于IP地址范围被划分为多个Diameter域时,AF/TDF必须使用UE IP address才能寻址到正确的Diameter域;或者当AF/TDF无法获得UE NAI时,则需要通过UE IP address和APN来选择正确的PCRF。
为了使得UE向AF或TDF发送UE IP address,可以扩展卸载流量消息中的应用层协议头,除了携带UE local IP address和APN,还携带PGW为UE分配的UE IP address。如图4a所示,假设应用层协议的通用格式包括协议头和负荷两部分,在协议头部分加入UE IP address,并注明该地址仅用于PCRF寻址。
AF/TDF在接收到UE IP address之后,基于Diameter路由和UE IP address信息,将Diameter会话消息路由到PCRF所在的Diameter域,并将UE IP address和APN发送给该Diameter域中的DRA,由DRA根据UE IP address和APN以及二者与PCRF地址的对应关系为AF/TDF选择正确的PCRF。
图4b是基于WLAN接入的offload流量策略交互流程图,下面结合图4b对本实施例中的PCRF确定方法进行详细说明,该流程包括:
步骤S401、UE附着到3GPP网络,BNG为UE分配UE local IP address,PGW为UE分配UE IP address,PGW将UE NAI,UE IP address和UE请求的APN发送给DRA,DRA为IP-CAN会话选择PCRF,PCRF建立到BPCF的S9a会话,DRA中存储UE IP address/UE NAI、APN和PCRF地址的对应关系;
步骤S402、PCRF将静态策略通过S9a接口发送给BPCF;
步骤S403、BPCF与BNG进行offload流量静态策略交互;
步骤S404、UE将offload流量消息通过BBF网络发送到通信对端AF或TDF,在该offload流量消息的应用层会话协议中除了携带UE local IP address等信息,还添加UE IP address;
步骤S405、AF或TDF与DRA选择的PCRF建立Rx或Sd信令会话,其中,AF或TDF将UE IP address和APN发送给DRA后,DRA根据UE IP address、APN与PCRF地址的对应关系选择正确的PCRF;
步骤S406、PCRF将动态策略通过S9a接口发送给BPCF;
步骤S407、BPCF与BNG进行动态策略交互。
通过上述流程,即完成了卸载流量动态策略的交互,其中,步骤S404和步骤S405为PCRF确定的流程。
通常情况下,APN也是由UE携带在卸载流量消息中发送给AF或TDF的,当UE发送的卸载流量消息中未携带APN时,AF或TDF也可以通过其它方式获得,其获得方式是本领域技术人员熟知的,在此不再赘述。
实施例二、
当不修改卸载流量消息时,由于AF/TDF仅能获得UE local IP address,并只将UE local IP address发送给DRA,DRA无法利用该地址根据存储的对应关系信息进行查找,从而无法选择正确的PCRF。
本实施例提供的方法适用于AF/TDF寻址Diameter域时不需要UE IPaddress,而且AF/TDF无法获得UE NAI的情形。
此时,DRA需要接收PGW发送的会话建立请求消息,获得会话建立请求消息中包括的UE local IP address,并建立UE local IP address及APN与当前PCRF之间的对应关系。
具体的,在该实施例中,PGW在IP-CAN会话建立请求消息中除了携带UE NAI,UE IP address和APN,还携带了UE local IP address,DRA在为IP-CAN会话选择PCRF后,DRA记录UE local IP address、APN与所选PCRF的对应关系。由于UE使用UE local IP address和APN与AF/TDF进行通信,所以AF/TDF可以获知UE的UE local IP address和APN,并可将UE的UE local IPaddress和APN发送给DRA,如图5所示,DRA使用该UE local IP address和APN即可选择正确的PCRF。
图6是基于WLAN接入的offload流量策略交互流程图,下面结合图6对本实施例中的PCRF确定方法进行详细说明,该流程包括:
步骤S601、UE附着到3GPP网络,BNG为UE分配UE local IP address,PGW为UE分配UE IP address,PGW将UE NAI,UE IP address,UE请求的APN以及UE local IP address发送给DRA,DRA为IP-CAN会话选择PCRF,PCRF建立到BPCF的S9a会话。DRA中存储UE IP address/UE NAI、UE localIP address、APN和PCRF地址的对应关系;
步骤S602、PCRF将静态策略通过S9a接口发送给BPCF;
步骤S603、BPCF与BNG进行offload流量静态策略交互;
步骤S604、UE将offload流量消息通过BBF网络发送到通信对端AF或TDF,在该offload流量消息的应用层会话协议中携带UE local IP address等信息;
步骤S605、AF或TDF通过DRA选择的PCRF建立Rx或Sd信令会话,其中,AF或TDF将UE local IP address发送给DRA后,DRA根据UE local IPaddress、APN与PCRF地址的对应关系选择正确的PCRF;
步骤S606、PCRF将动态策略通过S9a接口发送给BPCF;
步骤S607、BPCF与BNG进行动态策略交互。
通过上述流程,即完成了卸载流量动态策略的交互,其中,步骤S604和步骤S605为PCRF确定的流程。
在该实施例中,同样的,通常情况下,APN也是由UE携带在卸载流量消息中发送给AF或TDF的,当UE发送的卸载流量消息中未携带APN时,AF或TDF也可以通过其它方式获得,其获得方式是本领域技术人员熟知的,在此不再赘述。
由上述两个实施例可知,DRA侧的PCRF确定方法如图7所示,包括:
步骤S701,接收AF或TDF发送的UE地址信息,其中,UE地址信息是由终端通过卸载流量消息发送给AF或TDF的;
步骤S702、根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
UE地址信息具体包括:终端因特网协议地址UE IP address和/或终端本地因特网协议地址UE local IP address。
当PLMN基于IP地址范围被划分为多个Diameter域时,PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系中的UE地址信息以及卸载流量消息中包括的UE地址信息均包括UE IP address。
当PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系中的UE地址信息包括UE local IP address时,DRA还需要接收PGW发送的会话建立请求消息,获取会话建立请求消息中包括的UE local IP address,并建立UE local IP address及APN与当前所选择的PCRF地址之间的对应关系。
DRA侧的PCRF确定方法如图8所示,包括:
步骤S801、终端附着到3GPP网络后,接收所分配的终端因特网协议地址UE IP address和终端本地因特网协议地址UE local IP address;
步骤S802、终端将UE IP address携带在卸载流量消息中发送至AF或TDF。
相应的,本发明实施例提供一种PCRF确定装置,该装置可以具体为AF或者TDF,如图9所示,该装置包括:
接收单元901,用于接收终端发送的卸载流量消息,卸载流量消息中包括至少一个在DRA中和PCRF地址建立对应关系的终端UE地址信息;
发送单元902,用于将UE地址信息和接入点名称APN发送至DRA,用于使得DRA通过UE地址信息、APN和UE地址信息及APN与PCRF地址的对应关系确定PCRF。
本发明实施例还提供一种PCRF确定装置,该装置可以具体为DRA,如图10所示,该装置包括:
UE地址信息接收单元1001,用于接收AF或TDF发送的UE地址信息和APN,UE地址信息是由终端通过卸载流量消息发送给AF或TDF的;
确定单元1002,用于根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
当PCRF地址和UE地址信息的对应关系中的UE地址信息包括UE local IPaddress时,装置中还包括:
对应关系建立单元,用于接收PGW发送的会话建立请求消息,该会话建立请求消息中包括UE local IP address,并建立UE local IP address及APN与当前所选择的PCRF地址之间的对应关系。
本发明实施例还提供一种PCRF确定装置,该装置可以具体为终端,如图11所示,该装置包括:
地址信息接收单元1101,用于附着到3GPP网络后,接收所分配的终端因特网协议地址UE IP address和终端本地因特网协议地址UE local IP address;
地址信息发送单元1102,用于将UE IP address携带在卸载流量消息中发送至AF或TDF。
本发明实施例还提供一种PCRF确定系统,如图12所示,该系统包括:
终端1201,用于附着到3GPP网络后,接收所分配的UE地址信息;并将UE地址信息携带在卸载流量消息中发送;
AF或TDF1202,用于接收终端发送的卸载流量消息,并发送UE地址信息和APN;
DRA1203,用于接收AF或TDF发送的UE地址信息和APN,并根据预先建立的PCRF地址与UE地址信息及APN的对应关系,确定PCRF。
其中,UE地址信息具体包括:终端因特网协议地址UE IP address和/或终端本地因特网协议地址UE local IP address。
当PCRF地址和UE地址信息的对应关系中的UE标识包括UE local IPaddress时,该系统中还包括:
PGW,用于向DRA发送会话建立请求消息,该会话建立请求消息中包括UE local IP address;
DRA1203还用于,接收所述PGW发送的会话建立请求消息,并建立UElocal IP address及APN与当前选择的PCRF地址之间的对应关系。
本发明实施例提供一种PCRF确定方法、装置及系统,在DRA中建立至少一个UE地址信息及APN与PCRF地址之间的对应关系,并且,UE在向AF或TDF发送卸载流量消息时,在该卸载流量消息中携带至少一个和PCRF地址建立对应关系的UE地址信息,从而使得AF或TDF能够向DRA提供UE地址信息,便于DRA选择正确的PCRF进行会话。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。