CN102823197B - 用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本文公布了用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质。根据一种方法，策略和计费规则功能（PCRF）节点从深度分组检查（DPI）节点请求与服务相关的业务的检测的通知。所述DPI节点识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器，使用所述业务分类器来检测与所述服务对应的业务，以及向所述PCRF节点通知所述检测和所述业务分类器。所述PCRF节点接收所述至少一个业务分类器，基于所述至少一个业务分类器来确定策略规则，并传输所述策略规则给策略实施节点。

Description

用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质
优先权要求
本申请要求2010年3月5日提交的美国临时专利申请No.61/310,872的权益；通过引用将该临时申请的公开内容整体并入本文。
技术领域
本文描述的主题涉及与服务相关的业务检测。更具体的说，本文描述的主题涉及用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质。
背景技术
在固定和移动通信网络中，对与特定服务相关的业务进行检测和操作的能力可能受到管理与这些服务有关的业务的节点的限制。例如，在移动通信网络中，网关GPRS支持节点（GGSN）只可以检测开放系统互连（OSI）第4层和更低层的业务并实现基于这些层的策略规则。因此，这些GGSN节点检测更高层业务（例如网络应用业务、Skype业务、YouTube业务，或IP语音业务）的能力可能是有限的。因此，网络运营商或许不能提供与特定应用类型的业务相关的特定策略。
其他的GGSN节点或许能够检测OSI第5层和更高层的业务。但是，目前没有机制使GGSN响应于检测到与特定应用或服务相关的业务而动态获取策略实施规则。因此，需要用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质。
发明内容
公开了用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质。根据一种方法，策略和计费规则功能（PCRF）节点从深度分组检查（DPI）节点请求与服务相关的业务的检测的通知。所述DPI节点识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器，使用所述至少一个业务分类器来检测与所述服务对应的业务，以及向所述PCRF节点通知所述检测和所述至少一个业务分类器。所述PCRF节点接收所述至少一个业务分类器，基于所述至少一个业务分类器来确定策略规则，并传输所述策略规则给策略实施节点。
如本文所使用的，术语“节点”是指包括一个或多个处理器和存储器的物理计算平台。
本文描述的主题能通过与硬件和/或固件组合的软件来实现。例如，本文描述的主题能通过处理器执行的软件来实现。在一个示例性实现中，本文描述的主题可以使用其上存储有计算机可执行指令的非瞬时计算机可读介质来实现，其中当所述指令被计算机的处理器执行时，控制所述计算机执行步骤。适于实现本文描述的主题的示例性计算机可读介质包括非瞬时计算机可读介质，例如硬存储设备、芯片存储设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。另外，用于实现本文描述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或可以分布在多个设备或计算平台上。
附图说明
现在将参照附图来解释本文所公开的主题，其中：
图1是示出根据本文所描述的主题的实施例的、用于增强的服务检测和策略规则确定的系统的网络图；
图2是示出根据本文所描述的主题的实施例的、增强的服务检测和策略规则确定的示例的消息流图；以及
图3是示出根据本文所描述的主题的实施例的、用于增强的服务检测和策略规则确定的示例性过程的流程图。
具体实施方式
公开了用于增强的服务检测和策略规则确定的方法、系统和计算机可读介质。图1是示出根据本文所描述的主题的实施例的、用于增强的服务检测和策略规则确定的示例性系统的网络图。参考图1，网络环境100可以包括接入网102。接入网102可以包括用于提供用户设备（UE）104来访问一个或多个网络中的服务、功能或设备的节点、功能、设备和/或组件。在一个实施例中，接入网102可以是无线接入网（RAN）。例如，接入网102可以是全球移动通信系统（GSM）RAN（GRAN）、通用分组无线业务（GPRS）接入网、通用移动电信系统（UMTS）RAN（UTRAN）、演进式UTRAN（eUTRAN）、网际协议（IP）连接性接入网络（IPCAN）、码分多址（CDMA）网络、演进数据优化（EV-DO）网络、宽带CDMA（WCDMA）网络、高速分组接入（HPSA）网络、演进式HPSA（EHPSA+）网络，或长期演进（LTE）接入网络。接入网102可以包括用于与UE 104通信的一个或多个收发机节点106。UE 104可以包括计算机、寻呼机、移动电话、智能电话、无线调制解调器，或者用户通过其来访问网络服务的其他设备。
网络环境100还可以包括载波网络108。载波网络108可以包括不同类型的节点，例如承载绑定和事件报告功能（BBERF）节点和/或应用功能（AF）节点（未示出）。AF节点可以例如是应用服务器（AS）、多媒体资源功能（MRF），或代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）。
载波网络108还可以包括PCRF节点110。PCRF节点110是中央节点，其能够充当载波网络108的策略决策点。PCRF节点110可以考虑运营商定义的服务策略、与用户相关的订购信息和其他数据来建立策略决策。策略决策可以被制定为策略控制和计费（PCC）规则。PCC规则可以包括关于表示为分组分类器或过滤器的用户面业务的信息。例如，分组分类器采用IP五元组的形式，其指定：（1）一个或多个源IP地址、（2）一个或多个目标IP地址、（3）一个或多个源端口号、（4）一个或多个目标端口号，以及（5）一种或多种应用协议（例如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP））。所有匹配PCC规则的分组分类器的IP分组可以指定为服务数据流（SDF）或服务事件。
根据本文描述的主题的一方面，PCRF节点110可以存储服务的标识符，而无需知道这些服务的签名或业务分类器。例如，PCRF节点110可以被提供下列服务标识符：
  PCRF服务标识符
  VoIP
  YouTube
  Skype
表1：PCRF服务标识符
在表1中，可以看出PCRF节点110可以存储OSI第5层和更高层的服务的标识符。但是，PCRF节点110可能未被提供用于检测与这些服务相关的业务的签名，即业务分类器。
因此，深度分组检查（DPI）节点112可以存储用于将诸如表1中示出的那些的服务标识符映射到与这些服务相关的业务分类器或签名。如下所示的表2示出了由DPI节点112存储和/或动态确定的示例性业务分类器数据。
  服务标识符   业务分类器
  VoIP   从SDP信令动态确定的端点IP地址
  YouTube   www.youtube.com
  Skype   动态变化的端点IP地址和端口
表2：DPI确定的在服务标识符和分类器之间的映射
如可以从上表2中看出的，DPI节点112可以确定和/或存储PCRF节点110使用的服务标识符和相应的业务分类器之间的映射，所述业务分类器可以用来检测这些业务，并基于这些业务生成可由策略实施节点（例如图1中示出的策略计费和实施功能（PCEF）节点114）来实施的策略规则。DPI节点112可以由网络运营商静态提供一些业务分类器。其他业务分类器可以通过对网络业务的监控和分析，由DPI节点112动态确定。
在表2中，服务标识符“VoIP”的业务分类器可以通过对SDP信令进行分析，由DPI节点112动态确定，其中所述SDP信令用于建立涉及特定用户的VoIP呼叫。针对服务标识符“YouTube”的业务分类器是YouTube的URL，其可以是被DPI节点112存储的静态业务分类器。针对服务标识符“Skype”的业务分类器可以包括与Skype呼叫相关联的动态变化的端点IP地址和端口。因为这些IP地址和端口在Skype呼叫期间发生变化，所以DPI节点112可能不断地更新它的业务分类器来检测业务和将更新的业务分类器传输给PCRF节点110。
PCRF节点110能够指示DPI节点112当DPI节点112检测到与特定服务类型相关的业务时，通知PCRF节点110。DPI节点112然后将使用其存储的或动态确定的业务分类器来检测与特定服务类型相关的业务。一旦DPI节点112检测到与该服务类型相关的业务，DPI节点112可以将该业务已经被检测到的指示和与该业务相应的业务分类器传输给PCRF节点110。在接收到通知和业务分类器后，PCRF节点110能够使用该业务分类器为那个服务动态地制定规则，并将这个规则传输给PCEF节点114。PCEF节点114然后能够实施特定于服务类型的策略。例如，PCEF节点114可以基于用户在因特网118中访问的网站来实施策略，以向不同的网站提供不同的带宽。
在图1中还示出了订购简档存储库（SPR）120，其存储关于每个订购者服务的细节。例如，订购简档存储库120可以存储用户一般享有的下载带宽，这样PCRF节点110能够确定适用于此用户的合适策略。一般来说，由PCRF节点110实现的服务特定策略不会与订购简档存储库120内为用户存储的策略一致。也就是说，由PCRF节点110实现的服务特定策略目的是基于被访问的服务来细致调整用户的网络访问策略。但是，本文描述的主题并不限于实现与订购简档存储库120存储的策略相一致的服务特定策略。在可选示例中，服务特定策略可以与订购简档存储库120存储的策略的覆盖不一致。
图2是示出根据本文所描述的主题的实施例的、用于增强的服务检测和策略规则确定的示例性方法的消息流图。参照图2，在步骤1，UE 104尝试附着到网络，并且结果是IP连接访问网络（CAN）请求消息被发送到PCEF节点114。此IP CAN请求是用来建立IP CAN会话的消息。IP CAN会话能被用来给用户提供服务，例如IP语音电话呼叫、网站访问或其他基于网络的服务。
PCEF节点114可以是在特定地理区域控制用户访问的GGSN或其他节点。响应于接收到IP CAN请求消息，PCEF节点114发送直径信用控制请求（CCR）-I（初始）消息给PCRF节点110。CCR-I消息的目的是确定是否允许用户访问网络和适用于用户的策略。
在步骤2，响应于接收到CCR-I消息，PCRF节点110查询SPR 120来确定适用于订购者的策略。在步骤3，PCRF节点110发送直径信用控制回答（CCA）-I消息给PCEF节点114，以批准订购者附着到网络并传输适用于订购者的策略。在步骤4中，PCEF节点114向UE 104通知IP CAN会话能够被建立。
DPI节点112可以监控接入网络和诸如因特网的域之间的业务。当DPI节点112从新IP地址检测到业务时，可以触发DPI节点112通知PCRF节点110该检测并请求进一步指示。从而，在步骤5中，假定DPI节点112已经检测到具有新IP地址的业务，作为响应，DPI节点112发送直径CCR-I消息给PCRF节点110以通知PCRF节点110此业务。PCRF节点110可能不知道与该业务相关的特定服务，但可以从DPI节点112请求关于此特定服务的信息。从而，PCRF节点110发送CCA-I消息给DPI节点112，请求DPI节点112通知PCRF节点110与特定服务相关的业务和请求此服务的分类器（如果该分类器可用的话）。在一个示例中，PCRF节点110可以请求关于特定用户的IP语音业务的通知。
在接收到请求后，DPI节点112可以将请求中的服务标识符映射到业务分类器，该业务分类器可用来使用数据（诸如上表2中所示的数据）来检测与该服务相对应的服务，并使用使用识别出的业务分类器来监控接入网上的业务。当DPI节点112检测到匹配业务分类器的业务时，DPI节点112可以将此事实同业务分类器一起传输给PCRF节点110，如步骤6中的直径CCR-U（更新）消息所示。如果此服务是IP语音服务，则业务分类器可以是端点IP地址和端口号。这些分类器可以根据通过接入网传输的并通过DPI节点112监控的会话描述协议（SDP）信令来确定。因此，在这种情况下，DPI节点112采用了第5层或更高层的服务标识符（例如“VoIP”）并将这个服务标识符映射到被传输到PCRF节点110的第3和4层的业务分类器（例如，端点IP地址和端口号）。
在另一示例中，PCRF节点110可以请求与特定网站（例如YouTube）相关的业务的通知。DPI节点112可以将服务标识符“YouTube”映射到IP地址和端口号或UE 104用来联系网站的URL。PCRF节点110在接收到业务被检测到的通知和分类器后，可以基于分类器动态地制定策略规则，并可以将此策略规则传输到PCEF节点114，如步骤7的直径重新认证请求（RAR）消息所示。策略规则可以特定于检测到的服务。例如，用户可以在IP语音呼叫期间被授予受保证的3Mbps带宽。在另一示例中，用户可以被授予免费进行上传或下载直到预定业务量，并且一旦与特定服务相关的业务量超过量的阈值，则用户会被要求为额外的上传或下载付费。PCEF节点114安装此规则并且可以根据策略规则来升级或降级用户的服务。在所示的示例中，用户业务基于服务的标识接收从之前提供的服务质量的升级。
图3是示出根据本文所描述的主题的实施例的、用于增强的服务检测和策略规则确定的方法的示例性总体步骤的流程图。参照图3，在步骤300，PCRF节点从DPI节点请求检测服务相关的业务的通知。例如，PCRF节点110可以请求DPI节点112通知PCRF节点110与特定网络应用或服务相关的业务的检测。该请求可以包括服务标识符，但不一定包括用于检测与该服务相关的业务的业务分类器。
在步骤302中，DPI节点接收请求，识别可用来检测与服务对应的业务的至少一个业务分类器，使用该至少一个业务分类器来检测与服务对应的业务，并通知PCRF节点此检测和该至少一个业务分类器。例如，DPI节点112可以将从PCRF节点110接收到的服务标识符映射到业务的签名。签名可以包括IP地址和端口号、URL，或其他签名。签名可以通过分析与服务相关的信令消息被动态确定，或使用由DPI节点112存储的数据被静态确定。DPI节点112可以使用签名来检测与服务相关的业务，并传输通知的指示和至少一些业务分类器给PCRF节点110。
在步骤304中，在PCRF节点，特定于服务的策略规则被确定并被传输到策略实施节点。例如，PCRF节点110可以制定特定于检测到的服务动态的策略规则，并传输此策略规则给PCEF节点114。PCEF节点114然后可以基于从PCRF节点110接收到的策略规则来针对特定服务进行增强、降级或执行其他与业务有关的动作。
在上文描述的示例中，DPI节点112被示出为与PCEF节点114相分离。但是，本文描述的主题并不限于具有与PCEF节点相分离的DPI节点。在可选示例中，DPI节点112可以与PCEF节点114集成在一起。在一个示例性配置中，PCEF节点114可以是具有集成的DPI的GGSN。另外，本文描述的主题并不限于第5层和更高层不知道的GGSN。本文描述的主题能被用来提供增强的服务检测，并且策略规则确定可以与GGSN或能够在OSI第1-7层的任何一层或多层分析数据的其他策略规则实施节点组合来实现。
将理解，在不偏离本文描述的主题的范围的情况下，可以对本文描述的主题的各种细节进行改变。此外，前面的描述仅用于说明目的，而非用于限制目的，因为本文描述的主题是由所附权利要求来限定的。

Claims (24)

1.一种用于增强的服务检测的方法，所述方法包括：
在策略和计费规则功能PCRF节点处，从深度分组检查DPI节点请求与服务相关的业务的检测的通知；
在所述DPI节点处，识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器，使用所述至少一个业务分类器来检测与所述服务对应的业务，以及向所述PCRF节点通知所述检测和所述至少一个业务分类器；以及
在所述PCRF节点处，基于所述至少一个分类器来确定策略规则，并传输所述策略规则给策略实施节点，
其中，请求与所述服务相关的业务的检测的通知包括：将服务标识符从所述PCRF节点传输到所述DPI节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务包括开放系统互连OSI第5层或更高层的服务。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述服务包括IP语音电话呼叫、对特定网站的访问，或对基于网络的服务的访问。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器包括：将所述服务标识符映射到所述至少一个业务分类器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器包括：通过对与所述服务相关联的信令消息进行监控和分析，来动态地确定所述至少一个业务分类器。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：持续监控和分析与所述服务相关联的信令消息，并响应于检测到与所述服务相关联的所述至少一个业务分类器的变化而更新所述至少一个业务分类器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器包括：访问在所述DPI节点中静态提供的业务分类器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述PCRF节点通知所述至少一个业务分类器包括：传输至少一个开放系统互连OSI第5层或更高层的业务分类器给所述PCRF节点。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述PCRF节点通知所述至少一个业务分类器包括：传输至少一个开放系统互连OSI第4层或更低层的业务分类器给所述PCRF节点。
10.根据权利要求1所述方法，其中，传输所述策略规则给策略实施节点包括：传输所述策略规则给网关GPRS支持节点GGSN。
11.根据权利要求10所述方法，其中，所述DPI节点是与所述GGSN集成在一起的。
12.根据权利要求10所述方法，其中，所述DPI节点是与所述GGSN相分离的。
13.一种用于增强的服务检测的系统，所述系统包括：
策略和计费规则功能PCRF节点，用于请求与服务相关的业务的检测的通知；以及
深度分组检查DPI节点，用于从所述PCRF节点接收所述请求，识别用来检测与所述服务对应的业务的至少一个业务分类器，使用所述至少一个业务分类器来检测与所述服务对应的业务，以及向所述PCRF节点通知所述检测和所述至少一个业务分类器；并且
其中，所述PCRF节点响应于接收到与所述服务对应的所述业务的检测和所述至少一个业务分类器的通知，而基于所述至少一个业务分类器来确定策略规则，并传输所述策略规则给策略实施节点，
其中，请求与所述服务相关的业务的检测的通知包括：将服务标识符从所述PCRF节点传输到所述DPI节点。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述服务包括开放系统互连OSI第5层或更高层的服务。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述服务包括IP语音电话呼叫、对特定网站的访问，或对特定的基于网络的服务的访问。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，识别所述至少一个业务分类器包括：将所述服务标识符映射到所述至少一个业务分类器。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，识别与所述服务对应的所述至少一个业务分类器包括：通过对与所述服务相关联的信令消息进行监控和分析，来动态地确定所述至少一个业务分类器。
18.根据权利要求17所述的系统，包括：持续监控和分析与所述服务相关联的信令消息，并响应于检测到与所述服务相关联的所述至少一个业务分类器的变化而更新所述至少一个业务分类器。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，识别与所述服务相关联的所述至少一个业务分类器包括：访问在所述DPI节点中静态提供的业务分类器。
20.根据权利要求13所述的系统，其中，向所述PCRF节点通知所述至少一个业务分类器包括：传输至少一个开放系统互连OSI第5层或更高层的业务分类器给所述PCRF节点。
21.根据权利要求13所述的系统，其中，向所述PCRF节点通知所述至少一个业务分类器包括：传输开放系统互连OSI第4层或更低层的业务分类器给所述PCRF节点。
22.根据权利要求13所述的系统，其中，传输所述策略规则给策略实施节点包括：传输所述策略规则给网关GPRS支持节点GGSN。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述DPI节点是与所述GGSN集成在一起的。
24.根据权利要求22所述的系统，其中，所述DPI节点是与所述GGSN相分离的。
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