CN102638783A - 一种获取ue接入位置信息的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取用户设备(UE)接入位置信息的方法，包括：应用功能(AF)从策略和计费规则功能(PCRF)获取UE接入位置信息。本发明还相应地公开了一种获取UE接入位置信息的系统。通过本发明，使得AF能够从PCRF获取UE接入位置信息，解决了部分UE不能提供UE接入位置信息给AF/PCSCF的问题，从而能够提高系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种获取用户设备(User Equipment，UE)接入位置信息的方法及系统。
背景技术
在119、112等紧急呼叫业务中，确定主叫方的具体位置信息是非常必要的，这既有助于对真实的紧急呼叫实施救援，也可以用于对虚假的紧急呼叫实施侦查。如果主叫方在呼叫信令中提供了接入位置信息，则被叫方在收到呼叫信令后，就能够根据呼叫信令中提供的接入位置信息确定主叫方的具体位置。
IP多媒体系统(IP Multimedia Subsystem，IMS)是由负责制定WCMDA标准的第三代伙伴组织计划(3GPP)在R5版本中定义的，IMS的提出为下一代基于IP的移动网络提供了基于分组数据包交换的多媒体服务及平台。它的核心是基于会话发起协议(SIP)及接入的无关性。
呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，CSCF)是IMS的核心，它按照逻辑功能可以分为以下三种类型：代理CSCF(P-CSCF)、查询CSCF(I-CSCF)和服务CSCF(S-CSCF)，其中，P-CSCF是用户终端接入IMS的入口，可以实现SIP协议中的代理(Proxy)和用户代理(User Agent)功能；I-CSCF可以通过查询归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)为用户选择正确的S-CSCF，同时向S-CSCF发起呼叫请求；S-CSCF用于完成网络中所有的会话处理，包括对用户认证鉴权，并触发相应的业务。
图1为现有技术中UE在接入IMS时提供接入位置信息的示意图，3GPP标准对SIP协议进行了扩展，在SIP消息中增加了用于携带UE接入位置信息的P-Access-Network-Info头域，P-Access-Network-Info头域包含有两个信息：一个是接入类型，可以标识为IEEE-802.11a或者IEEE-802.11b等；另一个是接入信息，其格式为extension-access-info。目前3GPP标准规定，在UE接入IMS时或者在UE接入位置信息发生变化后，UE可以通过自身与CSCF或应用服务器(Application Server，AS)的信息交互将自身接入信息填写到SIP消息的P-Access-Network-Info头域中发送给CSCF和AS，CSCF和AS从SIP消息的P-Access-Info头域中获取UE接入位置信息，在UE作为被叫时，CSCF或AS可以向UE发送携带有UE接入位置信息查询请求的SIP消息，UE将其接入位置信息携带在SIP响应消息的P-Access-Network-Info头域中返回给CSCF或AS。CSCF或AS从SIP响应消息的P-Access-Network-Info头域中获取UE接入位置信息。
由于IMS是在IP承载之上的会话控制子系统，在一个业务进行了应用层的会话协商后，需要将会话协商的服务质量(Quality of Service，QoS)映射到承载层，使得承载层能够对该业务的媒体流提供相应的QoS保障，因此，在3GPPR5中，P-CSCF还包含一个用于资源授权和管理的功能实体策略决策功能(Policy Decision Function，PDF)。
在3GPP R6中，考虑到承载层的策略控制是相对独立的功能，因此将PDF和P-CSCF分离，P-CSCF负责会话信令的控制，PDF负责将会话的QoS映射到承载层，对承载层实体进行策略控制。在3GPP R6中，还提出了基于流计费(Flow Based Charging，FBC)子系统，主要实现针对业务流级别的计费功能。
由于PDF和FBC在功能上有很多相关性，并且在网络中的逻辑位置和处理流程是相似的，因此在3GPP R7中，提出了将两者融合的策略与计费控制(Policy and Charging Control，PCC)系统。
3GPP R8以后，PCC系统又做了很多扩充，不仅考虑了LTE下对非3GPP接入网络的支持，也考虑了对Home-Routed和Local-Breakout漫游模式的支持。
图2为非漫游模式下的R8PCC架构，其中，策略和计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Function)负责制定PCC规则。PCRF从Rx接口获得应用功能(Application Function)提供的应用层业务信息，从Sp接口获取用户签约数据库(SPR，Subscription Profile Repository)中保存的用户签约信息，从Gxx/Gx接口获取网关提供的用户接入信息等，加上自身的策略配置，最后综合决策出PCC规则，下发给策略和计费执行功能(PCEF，Policy and Charging EnforcementFunction)安装执行，并将其中的QoS规则下发给承载绑定和事件报告功能(BBERF，Bearer Binding and Event Reporting Function)安装执行。在演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)中，PCEF位于P-GW中，P-GW是EPS与分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的边界网关。当S-GW和P-GW之间采用PMIP协议时，BBERF功能位于S-GW中，S-GW是与演讲的通用地面无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)相连的接入网关。
图3为Home-Routed漫游模式下的R8PCC架构，当采用此漫游模式时，用户可以通过拜访地的S-GW接入，但它的用户面数据报文最终通过位于家乡地的P-GW进入PDN。因此，BBERF功能位于拜访地，PCEF位于家乡地。V-PCRF和H-PCRF之间通过S9接口传递接入信息和策略控制信息。
图4为Local-Breakout漫游模式下的R8PCC架构，当采用此漫游模式时，用户面数据报文直接通过拜访地S-GW和P-GW进入PDN，因此，BBERF和PCEF功能都位于拜访地。应用功能(AF)可以是IMS网络的PCSCF，在Local-Breakout漫游模式下，UE可以通过拜访地PCSCF(V-AF)接入IMS网络，也可以通过家乡地PCSCF(H-AF)接入IMS网络。
BBERF和PCRF之间的接口为Gxx接口，PCEF和PCRF之间的接口为Gx接口，BBERF和PCRF之间创建的会话称为网关控制会话，PCEF和PCRF之间创建的会话称为IPCAN会话。当S-GW和P-GW之间采用PMIP协议时，S-GW和P-GW之间无法直接传达UE接入位置信息和承载QoS控制参数，此时，PCRF从BBERF获取UE接入位置信息，并下发QoS规则给BBERF。当S-GW和P-GW之间采用GTP协议时，S-GW和P-GW能够直接传递UE接入位置信息和承载QoS控制参数，此时，不需要在S-GW中使用BBERF功能，S-GW可以通过GTP信令将UE接入位置信息提供给P-GW，PCRF只需要和位于P-GW的PCEF交互，获取UE接入位置信息，并将PCC规则下发给P-GW，P-GW将PCC规则中的QoS控制参数传递到S-GW。
但是，现有技术要求UE通过自身和AF(如CSCF)的SIP信令交互，提供UE接入位置信息。但是，如果UE的SIP应用不具有这种能力，或者UE在某些情况下无法获取接入位置信息，或者AF认为UE在SIP消息中提供的UE接入位置信息不可信，AF就必须寻找新的途径来获取UE真实接入位置信息。但是，目前尚没有相关技术对AF通过其他途径获取UE接入位置信息进行描述。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取UE接入位置信息的方法及系统，用于解决现有技术中由于AF除了通过与UE间的SIP信令交互获取UE接入位置信息之外，无法通过其他途径获取UE接入位置信息，从而不利于系统稳定性的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种获取用户设备UE接入位置信息的方法，包括：
应用功能AF从策略和计费规则功能PCRF获取UE接入位置信息。
该方法具体包括：PCRF周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
该方法具体包括：
AF向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
PCRF根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
所述AF从PCRF获取UE接入位置信息之前，该方法还包括：设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息。
一种获取UE接入位置信息的系统，包括：应用功能AF和策略和计费规则功能PCRF；其中，
所述AF，用于从PCRF获取UE接入位置信息；
所述PCRF，用于向AF提供UE接入位置信息。
所述PCRF，具体用于周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
所述AF，具体用于向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
所述PCRF，具体用于根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
该系统还包括设置模块，用于设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息，
所述AF，具体用于根据所述设置模块的设置获取UE接入位置信息。
本发明获取UE接入位置信息的方法及系统，AF从PCRF获取UE接入位置信息。通过本发明，使得AF能够从PCRF获取UE接入位置信息，解决了部分UE不能提供UE接入位置信息给AF/PCSCF的问题，从而能够提高系统稳定性。
附图说明
图1为现有技术中UE在接入IMS时提供接入位置信息的示意图；
图2为非漫游模式下的R8PCC架构示意图；
图3为Home-Routed漫游模式下的R8PCC架构示意图；
图4为Local-Breakout漫游模式下的R8PCC架构示意图；
图5为本发明实施例1中获取UE接入位置信息的方法流程示意图；
图6为本发明实施例2中，当UE使用家乡地PCSCF接入IMS网络时，PCSCF(H-AF)从PCRF获取用户接入位置信息的流程示意图；
图7为本发明实施例2中，H-AF订阅与接收UE接入位置信息变更通知的流程示意图；
图8为本发明实施例3中，当UE使用拜访地PCSCF接入IMS网络时，PCSCF(V-AF)从PCRF获取用户接入位置信息的流程示意图；
图9为本发明实施例3中V-AF订阅与接收UE接入位置信息变更通知的流程示意图。
具体实施方式
现有技术中，PCRF能够从GW(PCEF或BBERF)获取UE接入位置信息作为策略决定的输入条件之一，基于此，本发明的基本思想是：AF从PCRF获取UE接入位置信息。
可选的，PCRF周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
可选的，AF向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
PCRF根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
可选的，所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
可选的，所述AF从PCRF获取UE接入位置信息之前，该方法还包括：设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息。
本发明还相应地提出了一种获取UE接入位置信息的系统，该系统包括：应用功能AF和策略和计费规则功能PCRF；其中，
所述AF，用于从PCRF获取UE接入位置信息；
所述PCRF，用于向AF提供UE接入位置信息。
可选的，所述PCRF，具体用于周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
可选的，所述AF，具体用于向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
所述PCRF，具体用于根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
可选的，所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
可选的，该系统还包括设置模块，用于设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息，
所述AF，具体用于根据所述设置模块的设置获取UE接入位置信息。
通过本发明，使得AF能够从PCRF获取UE接入位置信息，解决了部分UE不能提供UE接入位置信息给AF/PCSCF的问题，为IMS呼叫定位提供了一个可靠而有效的UE接入位置信息获取方法。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
图5为本发明实施例1中获取UE接入位置信息的方法流程示意图，如图5所示，该方法包括：
步骤501：UE接入分组数据网络时，GW向PCRF请求策略控制，并将UE的接入位置信息提供给PCRF；
步骤502：PCRF保存UE接入位置信息；
步骤503：UE发起紧急呼叫时，PCSCF判断UE是否提供接入位置信息，如果没有提供，PCSCF向PCRF请求获取UE接入位置信息；
之后，PCSCF便可将用户接入位置信息带给被叫。
本实施例中，为了使PCRF能够将UE接入位置信息提供给AF，需要扩展PCRF和AF之间的Rx接口，增加能够携带UE接入位置信息的参数。
本实施例中，为了使PCRF能够将最新的UE接入位置信息提供给AF，可以进一步扩展PCRF和AF之间的Rx接口，增加UE接入位置信息变更事件订阅和通知机制。
本实施例中，AF向PCRF获取UE接入位置信息的流程，可以和AF向PCRF请求QoS授权及资源预留的流程一同实施，也可以和AF向PCRF请求信令路径事件订阅和通知流程一同实施。
本实施例中，GW可以使用标准Gx接口或标准Gxx接口向PCRF提供UE接入位置信息，并请求策略控制。
本实施例中，PCRF可以通过标准Gx接口或标准Gxx接口向GW订阅UE接入位置信息变更事件通知，在收到UE接入位置变更事件后，将最新UE接入位置信息通过扩展Rx接口上报给AF。
本实施例中，为了兼容UE能够提供接入位置信息的场景，可以在AF上增加配置功能，使得AF能够根据配置选择从何处获取UE接入位置信息，具体的，可以设置只使用UE提供的接入位置信息；或者，只使用PCRF提供的接入位置信息；或者，在UE不能提供接入位置信息时，向PCRF查询UE的接入位置信息。
本实施例中，为了兼容标准Rx接口的QoS授权和资源预留流程、以及信令路径事件订阅和通知流程，可以在PCRF上增加配置功能，使得PCRF能够根据配置选择向AF提供位置信息，具体的，可以设置开启Rx接口提供UE接入位置信息；和/或关闭Rx接口提供UE接入位置信息；和/或仅为Rx接口紧急呼叫提供UE接入位置信息。
实施例2
为了在Rx接口传递UE接入位置信息，本实施例将Gx/Gxx接口用于传递UE接入位置信息的第三代合作伙伴项目用户位置信息属性值对(3GPP-User-Location-Info AVP)和第三代合作伙伴项目2基站标识属性值对(3GPP2-BSID AVP)复用到Rx接口基于直径协议的授权与鉴权响应/重授权请求(Authorization-Authentication-Answer/Re-Authorization-Request，DiameterAAA/RAR)消息中。当使用不同的接入技术时，UE接入位置信息的表示方法各不相同，PCRF根据IP连通接入网络类型(IP Connectivity Access NetworkType，IP-CAN-Type)和无线接入技术类型(Radio Access Technology Type，RAT-Type)将合适的UE接入位置信息提供给AF。3GPP标准Rx接口还具备PCRF将IP-CAN-Type和RAT-Type提供给AF的功能，AF可以根据具体的IP-CAN-Type和RAT-Type来确定UE接入位置信息的类型和编解码方法。此外，Rx接口的特定动作属性值对(Specific-Action AVP)可以扩充用户位置改变(USER_LOCATION_CHANGE)事件，以实现AF向PCRF订阅UE接入位置变更事件订阅和通知功能。
根据3GPP PCC架构，当UE处于非漫游或者使用家乡路由(Home-Routed)漫游模式时，AF、PCRF、PCEF位于家乡地。当UE采用本地疏导(Local-Breakout)漫游模式时，PCEF位于拜访地，UE可以使用家乡地PCSCF(H-AF)或者拜访地PCSCF(V-AF)接入IMS网络。拜访地V-PCRF和家乡地H-PCRF之间通过S9接口传递用户接入信息和控制策略。当采用V-AF时，V-PCRF还可以通过S9接口转发V-AF的Rx接口消息给H-PCRF，实现Rx over S9接口功能。为了传递UE接入位置信息，Rx over S9接口同样需要扩展以上参数。
本实施例中，当UE使用家乡地PCSCF接入IMS网络时，PCSCF(H-AF)从PCRF获取用户接入位置信息的流程如图6所示，包含如下步骤：
步骤601：UE向家乡地PCSCF(H-AF)发送基于会话发起协议的邀请(SIPInvite)消息，发起IMS紧急呼叫；
步骤602：家乡地PCSCF(H-AF)收到SIP Invite消息，通过号码分析发现这是一个紧急呼叫，需要向被叫提供UE接入位置信息但SIP Invite消息中没有携带接入网络信息参数(P-Access-Network-Info)头域；PCSCF向PCRF发送Diameter AAR消息，携带紧急呼叫的媒体信息和QoS要求，请求PCRF对紧急呼叫进行QoS授权和资源预留，PCSCF在AAR消息中还通过Specific-Action AVP订阅IP连通接入网络类型改变(IP_CAN_Type_CHANGE)、无线接入技术改变(RAT_CHANGE)、用户位置改变(USER_LOCATION_CHANGE)事件，希望PCRF及时通报最新的UE接入位置信息。
步骤603：PCRF收到DiameterAAR消息，进行QoS授权和资源预留。
步骤604：PCRF向PCSCF发送Diameter AAA消息，其中扩展的3GPP-User-Location-Info AVP或3GPP2-BSID AVP中包含了最新的UE接入位置信息。此外PCRF也在IP-CAN-Type AVP和RAT-Type AVP中将IP-CAN类型和无线接入类型告诉PCSCF。
步骤605：PCSCF根据PCRF提供的IP-CAN-Type、RAT-Type、3GPP-User-Location-Info或3GPP2-BSID，构造出P-Access-Network-Info头域，补充到SIP Invite消息中，转发到I/S-CSCF。
如图7所示，当H-AF订阅了UE接入位置信息变更通知，且H-PCRF发现UE发生位置变更时，H-PCRF采用如下流程向H-AF告诉UE接入位置信息变更：
步骤701：H-PCRF通过Rx接口向H-AF发送Diameter RAR消息，其中的3GPP-User-Location-Info AVP或3GPP2-BSID AVP携带最新的UE接入位置信息，RAR消息中同时包含Specific-Action AVP指示USER_LOCATION_CHANGE事件；
步骤702：H-AF收到RAR消息，从中获取到最新的UE接入位置信息，向H-PCRF回复Diameter RAA消息确认已收到通知。
实施例3
本实施例中，当UE使用拜访地PCSCF接入IMS网络时，PCSCF(V-AF)从PCRF获取用户接入位置信息的流程如图8所示，包含如下步骤：
步骤801：UE向拜访地PCSCF(V-AF)发送SIP Invite消息，发起IMS紧急呼叫；
步骤802：拜访地PCSCF(V-AF)收到SIP Invite消息，通过号码分析发现这是一个紧急呼叫，需要向被叫提供UE接入位置信息但SIP Invite消息中没有携带P-Access-Network-Info头域；PCSCF向V-PCRF发送Diameter AAR消息，携带紧急呼叫的媒体信息和QoS要求，请求V-PCRF对紧急呼叫进行QoS授权和资源预留，PCSCF在AAR消息中还通过Specific-Action AVP订阅IP_CAN_CHANGE、RAT_CHANGE、USER_LOCATION_CHANGE事件，希望PCRF及时通报最新的UE接入位置信息。
步骤803：V-PCRF通过S9接口将AAR消息转发给H-PCRF；
步骤804：H-PCRF对AAR中携带的媒体信息和QoS请求进行授权和资源预留；
步骤805：H-PCRF通过S9接口向V-PCRF发送DiameterAAA消息，其中扩展的3GPP-User-Location-Info AVP或3GPP2-BSID AVP中包含了最新的UE接入位置信息。此外PCRF也在IP-CAN-Type AVP和RAT-Type AVP中包含了UE的IP-CAN类型和无线接入类型；
步骤806：V-PCRF将AAA消息转发给拜访地PCSCF(V-AF)；
步骤807：PCSCF根据PCRF提供的IP-CAN-Type、RAT-Type、3GPP-User-Location-Info或3GPP2-BSID，构造出P-Access-Network-Info头域，补充到SIP Invite消息中，转发到I/S-CSCF。
如图9所示，当V-AF订阅了UE接入位置信息变更通知，且V-PCRF发现UE发生位置变更时，V-PCRF采用如下流程向V-AF告诉UE接入位置信息变更具体可以包括以下步骤：
步骤901：V-PCRF首先通过S9接口的Diameter CCR消息将最新的UE接入位置信息报告给H-PCRF；
步骤902：H-PCRF根据V-PCRF提供的最新的UE接入位置信息进行策略决策，并向V-PCRF回复Diameter CCA消息，其中包含了发生了变化的PCC规则。
步骤903：H-PCRF发现V-AF通过V-PCRF向其订阅了UE位置变更事件通知，H-PCRF将最新的UE接入位置信息，包含在Rx over S9接口的DiameterRAR消息的3GPP-User-Location-Info AVP或3GPP2-BSID AVP中，并包含Specific-Action AVP表明USER_LOCATION_CHANGE事件，发送给V-PCRF。
步骤904：V-PCRF收到Rx over S9接口的RAR消息后，通过Rx接口转发给V-AF。
步骤905：V-AF收到RAR消息，从中获取到最新的UE接入位置信息，并回复RAA消息给V-PCRF；
步骤906：V-PCRF通过Rx over S9接口将RAA消息发送给H-PCRF。
通过本发明的上述实施例，使得UE无论从拜访地PCSCF(V-AF)接入IMS，还是从家乡地PCSCF(H-AF)接入IMS，AF都能从PCRF获取到UE接入位置信息，为IMS呼叫定位提供了一种可靠而有效的接入位置信息获取方法。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种获取用户设备UE接入位置信息的方法，其特征在于，该方法包括：
应用功能AF从策略和计费规则功能PCRF获取UE接入位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法具体包括：PCRF周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法具体包括：
AF向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
PCRF根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述AF从PCRF获取UE接入位置信息之前，该方法还包括：设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息。
6.一种获取UE接入位置信息的系统，其特征在于，该系统包括：应用功能AF和策略和计费规则功能PCRF；其中，
所述AF，用于从PCRF获取UE接入位置信息；
所述PCRF，用于向AF提供UE接入位置信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述PCRF，具体用于周期性和/或在UE接入位置信息发生变化时，主动向AF发送UE接入位置信息。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述AF，具体用于向PCRF发送UE接入位置信息请求消息；
所述PCRF，具体用于根据所述UE接入位置信息请求消息向AF返回UE接入位置信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述UE接入位置信息请求消息为新增消息或扩展后的现有消息。
10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括设置模块，用于设置AF只从PCRF获取UE接入位置信息，或者，设置AF从UE获取UE接入位置信息失败时，从PCRF获取UE接入位置信息，
所述AF，具体用于根据所述设置模块的设置获取UE接入位置信息。
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