CN103581864B - 面向移动增值业务的QoS 实时调控方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出面向移动增值业务的QoS实时调控方法以及系统。增值业务管理平台将业务的属性信息同步给所述QoS控制网关；QoS控制网关通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权；在鉴权通过后，QoS控制网关将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口，将调整请求转发至PCC架构中的PCRF。本发明能够根据用户或SP需求对增值业务进行QoS实时控制。

Description

面向移动增值业务的QoS 实时调控方法以及系统

技术领域

本发明涉及PCC架构及业务网络领域，尤其涉及面向移动增值业务的QoS实时调控方法以及系统。

背景技术

保证服务质量（quality of service，QoS）的目的是向用户提供满意的服务，不同类型的业务对服务质量的要求有所不同。相对于CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）移动网络，LTE（Long Term Evolution，长期演进）承载引入了PCC（PolicyControl and Charging，策略控制和计费）架构，使得承载具备了业务QoS控制能力，可以为业务提供QoS保障。

3GPP（the 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目）标准定义的PCC架构主要由策略和计费控制单元（PCRF）、策略和计费执行单元（PCEF）、应用功能（AF）、用户属性存储器（SPR）等功能实体组成。在PCC体系中，SPR提供PCC决策需要的业务签约信息，PCRF包括策略控制决定和基于流计费控制功能，提供网络控制信息（包括业务流检测、门控、QoS和基于流计费信息）到PCEF，PCEF执行业务流检测、策略执行和基于流计费功能，AF提供需要动态策略和/或计费控制的应用信息到PCRF。

引入PCC架构以后，承载网络可对分组域上承载的业务提供实时的QoS保证，并可以实现通过用户分级、业务分级来吸引或保障高端用户、高端业务，不同的用户、不同的业务享受不同的资费和带宽。此外，通过PCC还可实现实时计费、欠费控制等功能。

现有的QoS控制都是针对通用数据业务，通用数据业务是通过承载网络直接连接外部服务的业务，如浏览网页。增值业务是指附加的通 信业务，承载在承载网络之上，由业务网络中业务能力引擎及SP（Service Provider，服务提供商）提供的新服务功能，提高了业务使用价值，比如点到SP的短信、下载业务、流媒体、游戏服务等。

对于由业务网络发布、管理和接入的增值业务，也会有QoS动态调整需求。然而，用户在使用增值业务的过程中，由于增值业务的信息无法传递给承载网络，因此现有技术无法针对某个具体增值业务进行QoS实时控制。

发明内容

鉴于以上，本发明提出面向移动增值业务的QoS实时调控方法以及系统。

根据本发明一方面，提出面向移动增值业务的QoS实时调控系统，其特征在于，包括策略控制和计费PCC架构、增值业务管理平台以及QoS控制网关：所述PCC架构包括设置在应用层的应用功能单元AF，设置在控制层的策略和计费执行单元PCEF、策略和计费控制单元PCRF和用户属性存储器SPR；所述增值业务管理平台设置在业务网络层，配置于将业务的属性信息同步给QoS控制网关；所述QoS控制网关设置在业务网络层，配置于通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权，在鉴权通过后，将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口，将调整请求转发至PCC架构中的PCRF。

进一步，所述面向移动增值业务的QoS实时调控系统，其中，所述QoS控制网关通过在Rx接口基础上扩展服务提供商标识、服务标识、产品标识、服务能力标识以及用户标识字段，将Rx接口封装为Rn接口。

进一步，所述面向移动增值业务的QoS实时调控系统，其中，所述属性信息至少包括如下之一：AF的合法信息、业务的合法信息、是否允许AF发起QoS动态调整、是否允许业务发起QoS动态调整，其中，AF的合法信息至少包括如下之一：AF ID、AF名称，业务的合法 信息至少包括如下之一：SP ID、SP业务能力、业务ID、产品ID、业务描述信息和业务QoS属性信息。

根据本发明另一方面，还提出面向移动增值业务的QoS实时调控方法，应用于面向移动增值业务的QoS实时调控系统，所述系统包括策略控制和计费PCC架构、增值业务管理平台以及QoS控制网关，所述PCC架构包括设置在应用层的应用功能单元AF，设置在控制层的PCEF策略和计费执行单元、策略和计费控制单元PCRF和用户属性存储器SPR，所述QoS控制网关和所述增值业务管理平台设置在业务网络层，所述方法包括以下步骤：所述增值业务管理平台将业务的属性信息同步给所述QoS控制网关；所述QoS控制网关通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权；在鉴权通过后，所述QoS控制网关将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口，将调整请求转发至PCC架构中的PCRF。

进一步，所述面向移动增值业务的QoS实时调控方法，其中，所述QoS控制网关通过在Rx接口基础上扩展服务提供商标识、服务标识、产品标识、服务能力标识以及用户标识字段，将所述标准Rx接口重新封装为Rn接口。

进一步，所述面向移动增值业务的QoS实时调控方法，其中，所述属性信息至少包括如下之一：AF的合法信息、业务的合法信息、是否允许AF发起QoS动态调整、是否允许业务发起QoS动态调整，其中，AF的合法信息至少包括如下之一：AF ID、AF名称，业务的合法信息至少包括如下之一：SP ID、SP业务能力、业务ID、产品ID、业务描述信息和业务QoS属性信息。

本发明中，增值业务管理平台能够发布及保存增值业务的QoS属性信息，通过QoS控制网关将第三方服务器的实时QoS请求转发至PCC架构中的PCRF，使QoS控制网元能够根据用户或SP需求对增值业务进行QoS实时控制。

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，构成本发明的一部分，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为本发明实施例中面向移动增值业务的QoS实时调控系统的组网架构图。

图2为本发明实施例中面向移动增值业务的QoS实时调控方法流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明实施例中面向移动增值业务的QoS实时调控系统的组网架构图。该系统包括PCC（策略控制和计费）架构、增值业务管理平台和QoS控制网关。

PCC架构包括设置在应用层的AF（应用功能单元），设置在控制层的PCEF（策略和计费执行单元）、PCRF（策略和计费控制单元）和SPR（用户属性存储器）。

增值业务管理平台设置在业务网络层，配置于将业务的属性信息同步给QoS控制网关。属性信息，例如，AF的合法信息（AF ID、AF名称），业务的合法信息（SP ID、SP业务能力、业务ID、产品ID、业务描述信息、业务QoS属性信息），是否允许此AF、此SP、此业务、此产品发起QoS动态调整等。增值业务管理平台新增QoS控制属性管理，可以实现对发起QoS请求的AF、SP或业务进行配置。

QoS控制网关设置在业务网络层。配置于通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权，在鉴权通过后，将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口将调整请求转发至PCC架构中的PCRF，对增值业务进行实时控制。

由于增值业务管理平台设置在业务网络层，本发明要对增值业务进行QoS属性动态调整。因此，QoS控制网关设置在业务网络层不仅可以对AF进行统一鉴权，还可以增加业务网络层与应用层、业务网络层与承载网络层之间的QoS控制渠道。

QoS控制网关根据属性信息对调整请求进行鉴权的操作，例如，在调整请求中携带AF ID及ServiceID，QoS控制网关根据已接收到的属性信息，判断AF ID是否合法、是否允许对AF申请的业务进行QoS调整、业务信息是否合法、QoS动态调整的信息是否合法，若合法则将QoS动态请求转为协议标准的Rx接口发给下级网元。

Rx接口是3GPP标准里已定义好的接口，是AF与PCRF的接口。由于本发明新增了QoS控制网关，所以AF与PCRF不直接连接，即QoS控制网关与AF之间为Rn接口，QoS控制网关与PCRF之间为标准Rx接口。QoS控制网关对标准Rx接口进行协议转换，通过在Rx接口基础上扩展SPID（服务提供商标识，是用来标识服务的提供商的，只有合法的SPID才允许提供业务）、ServiceID（服务标识，是用来标 识提供服务的具体业务，只有合法的ServiceID并且针对该业务定义了调整QoS属性，才允许AF发起该业务的QoS动态调整）、ProductID（产品标识，是用来标识服务的具体产品，只有合法的Product ID并且针对该产品定义了调整QoS属性，才允许AF发起该产品的QoS动态调整）、ServiceCapabilityID（服务能力标识，SP只有申请了某个具体业务能力，才允许该SP申请该业务能力下的业务及产品）以及UserID（用户标识，只有合法的用户才允许使用某业务某产品）等字段，重新封装为Rn接口，即将QoS控制能力开放给第三方AF，PCC负责增值业务QoS控制的策略决策及逻辑执行。QoS控制网关将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口的过程，是上述在Rx接口基础上封装Rn接口的逆过程，即，将在封装Rn接口中扩展的字段去掉并转换为3GPP标准协议定义的Diameter协议，得到Rx接口。

QoS控制网关北向面向第三方应用AF实现QoS能力开放，南向面向承载网QoS控制能力的PCC实现QoS能力调用，东向面向增值业务管理平台实现AF QoS控制属性管控。QoS控制网关记录AF应用调用能力的次数、业务种类、产品信息、调用结果等信息，为运营商提供计费及经营分析的依据。

本发明公开一种面向移动用户使用增值业务提出QoS实时调控的机制。在业务网络层增加QoS控制网关及扩展PCC中PCRF中Rx接口。本发明采用统一的业务接入、安全认证及控制机制，使QoS控制网关与增值业务管理平台有机地结合起来，便于AF的统一管理、统一鉴权。PCC网元的PCRF是核心网络资源，涉及计费、QoS等重要功能，不易也不适合直接暴露或面对第三方AF服务。因此通过增加QoS控制网关可以有效增强安全性，也可以实现QoS控制能力的对外合理开放。

图2为本发明实施例中面向移动增值业务的QoS实时调控方法流程图，该方法基于图1所示的面向移动增值业务的QoS实时调控系统。

S201、所述增值业务管理平台发布AF、业务及对应的QoS控制属性，将业务的属性信息同步给所述QoS控制网关。

S202、所述QoS控制网关通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权。

AF可以根据用户请求、该业务特性及网络状态向QoS控制网关发起QoS动态调控请求。例如：

场景1：用户正在打游戏，之前使用的是2M宽带，在打游戏的过程中发现带宽不够，需要临时提高网络速度，这时用户可针对这个业务申请临时带宽。

场景2：某些AF的高级用户针对同一业务可以享用不同的带宽。比如在网络带宽紧张的情况下，某视频网站的高级客户可以优先享受高于普通用户的带宽。

场景3：对于超过使用限制带宽的用户，也可以降低其正在使用业务的带宽。

QoS控制网关根据AF ID、ServiceID及用户ID等验证调控请求是否合法、根据用户ID检查用户订购关系是否存在及状态是否正常（订购关系指用户是否订购了业务，状态是指这个订购关系有没有暂停，有没有注销等）。例如，这个业务是否允许用户申请临时动态QoS调整、是否允许这个用户申请临时动态QoS调整、所申请AF ID事先在QoS控制网关中是否已配置、申请的QoS属性是否超出范围，例如每个月只能申请3次。

S203、在鉴权通过后，所述QoS控制网关将其收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过重新封装的标准Rx接口，将合法的调控请求转发至PCC架构中的PCRF，由PCC中的PCRF、PCEF及SPR等网元共同对该用户所属增值业务进行实时QoS策略决策及控制执行。

之后，将执行3GPP标准流程：

QoS控制网关向PCRF提交业务QoS动态调整信息；

PCRF保存可用的业务信息，并进行认证和策略决定；

PCRF发送QoS策略决策给PCEF；

PCEF执行策略决定；

如果是在线计费，PCEF可以向OCS（Online Charging System，在线计费系统）发起计费请求；

OCS将向PCEF提供计费请求响应结果；

PCEF可以发送IP-CAN承载的建立、修改或终止请求；

PCEF接收IP-CAN承载修改/终止请求的响应消息；

PCEF发送ACK消息（接受/拒绝PCC规则操作）给PCRF；

在AF的要求下，PCRF将和AF相关的承载层事件通报给AF；

QoS控制网关回送应答消息给PCRF。

本发明从网络应用层、业务网络层为用户或AF提供了触发增值业务QoS质量调控的方法与系统。通过在业务网络层新增QoS控制网关，重新封装电信QoS能力Rx接口为Rn接口，实现电信QoS控制能力向第三方AF的开放。通过QoS控制网关与增值业务管理平台结合实现AF、业务及AF能力调用QoS控制参数配置、合法性检查及鉴权管理，有效管控QoS能力开放的安全性。

本发明为用户或AF提供了灵活便捷的质量实时调控的触发手段，增强了AF的QoS管控，减少了第三方AF的QoS欺骗请求（QoS欺骗请求是指不是用户本意发起的QoS调控请求，而是SP模拟用户发起的），提升了用户使用增值业务的安全性以及实时性。并且由QoS控制网关进行QoS请求交互及协议转换，使得QoS实时调控的具体执行与增值业务逻辑相分离（因为业务逻辑执行与QoS动态调控所走的接口是不一样的，而且也是没有交互的，具体QoS控制在承载网，即便QoS控制失败，例如，用户要求增加正在使用的增值业务的带宽，网络拒绝了要求，则用户仍然能够继续使用正在执行的业务，只是在QoS上未有改变而已，不会影响用户使用增值业务，即增值业务的逻辑执行），避免了应用逻辑执行与应用承载的耦合性。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软 件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.面向移动增值业务的QoS实时调控系统，其特征在于，包括策略控制和计费PCC架构、增值业务管理平台以及QoS控制网关：

所述PCC架构包括设置在应用层的应用功能单元AF，设置在控制层的策略和计费执行单元PCEF、策略和计费控制单元PCRF和用户属性存储器SPR；

所述增值业务管理平台设置在业务网络层，配置于将业务的属性信息同步给QoS控制网关；

所述QoS控制网关设置在业务网络层，配置于通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权，在鉴权通过后，将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口，将调整请求转发至PCC架构中的PCRF；

其中，所述QoS控制网关通过在Rx接口基础上扩展服务提供商标识、服务标识、产品标识、服务能力标识以及用户标识字段，将Rx接口封装为Rn接口。

2.如权利要求1所述面向移动增值业务的QoS实时调控系统，其特征在于：

所述属性信息至少包括如下之一：AF的合法信息、业务的合法信息、是否允许AF发起QoS动态调整、是否允许业务发起QoS动态调整，其中，AF的合法信息至少包括如下之一：AFID、AF名称，业务的合法信息至少包括如下之一：SP ID、SP业务能力、业务ID、产品ID、业务描述信息和业务QoS属性信息。

3.面向移动增值业务的QoS实时调控方法，应用于面向移动增值业务的QoS实时调控系统，所述系统包括策略控制和计费PCC架构、增值业务管理平台以及QoS控制网关，所述PCC架构包括设置在应用层的应用功能单元AF，设置在控制层的策略和计费执行单元PCEF、策略和计费控制单元PCRF和用户属性存储器SPR，所述QoS控制网关和所述增值业务管理平台设置在业务网络层，所述方法包括以下步骤：

所述增值业务管理平台将业务的属性信息同步给所述QoS控制网关；

所述QoS控制网关通过Rn接口接收AF的动态QoS调整请求，根据属性信息对该调整请求进行鉴权；

在鉴权通过后，所述QoS控制网关将接收到的Rn接口消息进行协议转换，重新封装为Rx接口，并通过Rx接口，将调整请求转发至PCC架构中的PCRF；

其中，所述QoS控制网关通过在Rx接口基础上扩展服务提供商标识、服务标识、产品标识、服务能力标识以及用户标识字段，将所述Rx接口重新封装为Rn接口。

4.如权利要求3所述面向移动增值业务的QoS实时调控方法，其特征在于：

所述属性信息至少包括如下之一：AF的合法信息、业务的合法信息、是否允许AF发起QoS动态调整、是否允许业务发起QoS动态调整，其中，AF的合法信息至少包括如下之一：AFID、AF名称，业务的合法信息至少包括如下之一：SP ID、SP业务能力、业务ID、产品ID、业务描述信息和业务QoS属性信息。