CN103685582B

CN103685582B - Pcrf寻址方法和系统、终端、服务器、pa设备以及dra设备

Info

Publication number: CN103685582B
Application number: CN201210326086.8A
Authority: CN
Inventors: 林平; 杨帆; 苑红
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2032-09-05
Also published as: CN103685582A

Abstract

本申请公开一种PCRF寻址方法，和相应的系统、通信终端、服务器、PA设备以及DRA设备。其中PCRF寻址方法包括：UE访问业务服务器并上报自身的私网IP地址；所述业务服务器获取所述UE的公网IP地址；将所述UE的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备；所述PA设备发起Rx会话，所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址；DRA设备进行Rx寻址，包括利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的GGSN，以及利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF。通过本申请的实施方式，可解决现网中不同GGSN分配给用户私网IP地址重叠情况下的多PCRF寻址问题，而且不改变现有网络架构。

Description

PCRF寻址方法和系统、终端、服务器、PA设备以及DRA设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种PCRF寻址方法和相应的系统、通信终端、服务器、PA设备以及DRA设备。

背景技术

为了给用户提供差异化的服务，在网络中引入了策略控制与计费（PCC）架构。图1所示为PCC控制基本流程图。首先，UE（用户）通过GGSN（Gateway GPRS Support Node;网关GPRS支持节点）登陆业务服务器进行业务。业务服务器收到业务请求消息后，将和PA（Policy Agent；策略代理）进行业务方面的信息交互。PA将业务消息下发至PCRF（Policyand Charging Rules Function；策略与计费规则功能）。进一步地，PCRF使用来自PA的业务信息，结合从SPR（Subscription Profile Repository；用户属性存储器）获取用户的策略和计费控制签约信息以及来自PCEF（Policy and Changing Enforcement Function；策略与计费执行功能）的Gx接口的用户信息，生成控制策略并下发至PCEF。PCEF执行该业务级别的策略，从而实现对用户的策略管控。

在PCC架构中，用户上线会在PCEF与PCRF之间建立Gx会话。当用户访问业务（例如数据类业务）时，PA与PCRF之间建立Rx会话并将业务信息传递至PCRF。只有同一个用户的Gx会话和Rx会话关联在同一个PCRF上，该PCRF才能产生适用于该用户的管控策略，否则PCRF不能综合用户信息、签约信息、业务信息来生成策略，PCC管控流程无法完成。

由于PCRF信令处理能力及容量限制，在现网中存在一个省部署多套PCRF的情况，这样可能导致用户的Gx会话与Rx会话可能关联在不同的PCRF上，造成PCRF不能根据业务信息为用户制定策略，从而不能达到协同网络与业务的目的。因此，需要一种方法来确保在Gx接口和Rx接口上能够寻址到对应的PCRF来为用户服务，解决多PCRF部署环境下的PCC会话关联问题。

目前寻址方式大体可以分为两种：一种基于用户码号（IMSI、MSISDN），一种基于用户IP地址。业务服务器业务服务器在3GPP的规范中，基于用户IP地址的寻址要求采用DRA（Diameter Routing Agent；路由代理）设备实现，即在Gx接口和Rx接口上通过同一对DRA设备实现同一用户的PCC会话关联。在现网中，IPv4地址资源十分紧张，因此现有情况是为每一个激活用户分配一个私网IP地址，通过GGSN防火墙NAT（Network Address Translation；网络地址转换）转换成公网IP地址后进行传输。然而在国际标准中，对于采用IP地址进行寻址的方法，3GPP并没有考虑存在私网IP地址重复的问题。该问题导致在Rx接口上通过用户的私网IP地址不能唯一的找到该用户Gx会话所关联的PCRF，Rx会话与Gx会话无法绑定，不能正确生成策略。

例如，图2为现有技术的PCRF寻址示意图，图2中UE1与UE2分别在两个不同的GGSN（GGSN1，GGSN2）上完成PDP激活，分配到的私网IP地址均为10.0.0.100。UE1通过GGSN1注册到PCRF1。UE2通过GGSN2注册到PCRF2。Gx接口的路由寻址工作均由同一对DRA设备完成。DRA设备上维护UE的IP地址与PCRF的对应关系。假设UE1访问业务服务器，并通过PA在Rx接口上生成Rx会话，则该Rx会话需找到为UE1服务的PCRF（即PCRF1），否则PCRF不能将UE1的Gx会话和Rx会话相关联。Rx会话携带UE的私网IP地址，DRA设备通过对比UE私网IP地址从而查找到该用户Gx会话注册的PCRF，进而将Rx会话也寻址到该PCRF上。但由于DRA维护的记录中UE1与UE2使用相同的私网IP地址（10.0.0.100）且对应不同的PCRF，因此DRA设备无法根据UE1的私网IP地址将Rx会话路由到正确的PCRF（即PCRF1）。

发明内容

本申请旨在提供一种能够解决现网中不同GGSN分配给用户私网IP地址重叠情况下的多PCRF寻址问题的PCRF寻址方法。

本申请的一个实施方式公开了一种PCRF寻址方法，包括：UE访问业务服务器并上报自身的私网IP地址；所述业务服务器获取所述UE的公网IP地址；将所述UE的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备；所述PA设备发起Rx会话，所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址；DRA设备进行Rx寻址，包括利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的GGSN，以及利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF。

本申请的一个实施方式公开了一种通信系统，包括：UE，访问业务服务器并上报自身的私网IP地址；所述业务服务器，获取所述UE的公网IP地址，并将所述UE的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备；所述PA设备，发起Rx会话，所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址；DRA设备，利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的GGSN，以及利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF。

本申请的一个实施方式公开了一种通信终端，包括：IP地址管理模块，在所述通信终端进行业务请求时，向应用层开放所述通信终端的私网IP地址，以使应用层的应用能够将所述私网IP地址插入应用层数据包中上报至业务服务器。

本申请的一个实施方式公开了一种服务器，包括：收发模块，接收来自UE的业务请求；解析模块，从所述业务请求中解析出所述UE的私网IP地址以及公网IP地址；所述收发模块还将所述UE的私网IP地址以及公网IP地址发送至PA设备。

本申请的一个实施方式公开了一种PA设备，包括：收发模块，接收来自业务服务器的消息，所述消息包括UE的私网IP地址以及公网IP地址；会话发起模块，发起Rx会话，所述Rx会话包括所述UE的私网IP地址以及公网IP地址。

本申请的一个实施方式公开了一种DRA设备，包括：寻址模块，在PA设备发起Rx会话时进行Rx寻址，其中所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址，所述寻址模块利用公网IP地址得到与所述UE对应的GGSN，并利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF。

通过上本申请的实施方式，可解决现网中不同GGSN分配给用户私网IP地址重叠情况下的多PCRF寻址问题，而且不改变现有网络架构。

附图说明

图1所示为PCC控制基本流程图；

图2为现有技术的PCRF寻址示意图；

图3是根据本申请一个实施方式的PCRF寻址方法1000；

图4是根据本申请另一个实施方式的PCRF寻址方法2000；

图5是根据本申请一个实施方式的通信系统100；

图6是根据本申请另一个实施方式的通信系统200；

图7是根据本申请一个实施方式的服务器；

图8是根据本申请一个实施方式的PA设备。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本申请的实施方式。

图3是根据本申请一个实施方式的PCRF寻址方法1000。图5根据本申请一个实施方式的通信系统100。通信系统100包括UE10、GGSN20、PCRF30、DRA设备40、PA设备50以及业务服务器60。其中，UE10访问业务服务器60并上报自身的私网IP地址。业务服务器60获取UE10的公网IP地址，并将UE10的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备50。PA设备50发起Rx会话，其中，Rx会话中携带有UE10的私网IP地址和公网IP地址。DRA设备40利用公网IP地址得到与UE10对应的GGSN20，以及利用所得到的GGSN20与私网IP地址得到与UE10对应的PCRF30。

以下结合图5所示的通信系统100来描述图3所示的PCRF寻址方法1000。在步骤S110中，UE10访问业务服务器60并上报自身的私网IP地址。例如，UE10访问业务服务器60时，UE10的应用层的应用获得UE的私网IP地址并插入应用层的数据包中上报至业务服务器60。

在步骤S120中，业务服务器60获取UE10的公网IP地址。例如，业务服务器60可从来自UE10的业务流报文的IP头中获取UE10的公网IP地址，例如经过NAT后的公网IP地址。

在步骤S130中，业务服务器60将UE10的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备50。然后在步骤S140中，PA设备50发起Rx会话，其中，Rx会话中携带有UE10的私网IP地址和公网IP地址。

在步骤S150中，DRA设备40进行Rx寻址。具体地，DRA设备40利用公网IP地址得到与UE10对应的GGSN20；然后，利用所得到的GGSN20与私网IP地址得到与UE10对应的PCRF30。

通过上述方法，DRA设备先通过UE的公网IP地址获得与UE对应的GGSN，然后利用GGSN与UE的私网IP地址获得与UE对应的PCRF，从而能够准确查找到与UE对应的PCRF。

图4是根据本申请另一个实施方式的PCRF寻址方法2000。以下结合图5所示的通信系统100来描述图4所示的PCRF寻址方法2000。

在步骤S201中，UE10通过GGSN20注册到PCERF30上。

在步骤S202中，DRA设备40进行Gx寻址，生成第二信息列表，其中第二信息列表包括与UE10对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。例如，DRA设备40进行基于IMSI的静态寻址，并生成Gx会话路由寻址信息表（本文中也称为第二信息列表），包括与UE10对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。第二信息列表的形式可以如表1所示：

表1

IMSI

私网IP

GGSN

PCRF

步骤S210-S240与方法1000中的步骤S110-S140相似，不再赘述。

在步骤S250中，DRA设备40将UE10的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与UE10对应的GGSN20，其中第一信息列表包括各GGSN以及对应的公网IP地址段。例如，DRA设备40预设有公网地址段与GGSN的对应表（本文中也称为第一信息列表）。DRA设备40通过UE10的公网IP地址所述的公网地址段，可查出与UE10对应的GGSN20。第一信息列表的形式可以如表2所示：

表2

GGSN1	公网IP地址段1
		GGSN2	公网IP地址段2

然后在步骤S260中，DRA设备40将UE10的GGSN20与私网IP地址与第二信息列表进行比较，从而得到与UE10对应的PCRF30。

以下举例说明上述方法和系统在UE私网地址重复且设置有多个PCRF的情况下如是如何运作的。图6是根据本申请另一个实施方式的通信系统200。在该系统200中，UE11与UE12具有相同的私网IP地址。

在步骤S201中，UE11通过GGSN21注册到PCERF31上，而UE12通过GGSN22注册到PCERF32上。

在步骤S202中，DRA设备41和DRA设备42进行Gx寻址，生成第二信息列表。作为一种选择，各DRA设备之间信息同步更新。例如，DRA设备41和DRA设备42进行基于IMSI的静态寻址，生成的第二信息列表的形式可以如表3所示：

表3

IMSI_UE1	私网IP_UE1	GGSN21	PCRF31
				IMSI_UE2	私网IP_UE2	GGSN22	PCRF32

在步骤S210中，UE11访问业务服务器60并上报自身的私网IP地址，即私网IP_UE1。例如，UE11访问业务服务器60时，UE11的应用层的应用获得UE的私网IP地址并插入应用层的数据包中上报至业务服务器60。

在步骤S220中，业务服务器60获取UE11的公网IP地址。例如，业务服务器60可从来自UE11的业务流报文的IP头中获取UE11的公网IP地址，例如经过NAT后的公网IP地址。

在步骤S230中，业务服务器60将UE11的私网IP地址和公网IP地址通知给PA设备50。然后在步骤S240中，PA设备50发起Rx会话，其中，Rx会话中携带有UE11的私网IP地址和公网IP地址。

在步骤S250中，DRA设备41将UE11的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与UE11对应的GGSN21。

然后在步骤S260中，DRA设备41将UE11的GGSN21与私网IP地址（私网IP_UE1）与第二信息列表进行比较，从而得到与UE11对应的PCRF31。

通过上述方案，可以解决现网中不同GGSN分配给用户私网IP地址重叠情况下的多PCRF寻址问题，而且不改变现有网络架构。

本申请还涉及一种通信终端。该通信终端包括IP地址管理模块。在通信终端进行业务请求时，IP地址管理模块向应用层开放该通信终端的私网IP地址，以使应用层的应用能够将私网IP地址插入应用层数据包中上报至业务服务器。

图7是根据本申请一个实施方式的服务器。该服务器60包括收发模块601和解析模块602。收发模块601接收来自UE的业务请求。解析模块602从业务请求中解析出UE的私网IP地址以及公网IP地址。收发模块601还将UE的私网IP地址以及公网IP地址发送至PA设备。

图8是根据本申请一个实施方式的PA设备。该PA设备50包括收发模块501和会话发起模块502。收发模块501接收来自业务服务器消息，该消息包括UE的私网IP地址以及公网IP地址。会话发起模块502发起Rx会话，且Rx会话包括UE的私网IP地址以及公网IP地址。

本申请还涉及一种DRA设备。该DRA设备包括寻址模块。在PA设备发起Rx会话时，DRA设备的寻址模块进行Rx寻址，其中，Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址，寻址模块利用公网IP地址得到与UE对应的GGSN，并利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与UE对应的PCRF。

例如，DRA设备中可预设有如表2所示的第一信息列表。第一信息列表包括各GGSN以及对应的公网IP地址段。寻址模块将UE的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与UE对应的GGSN。

寻址模块还可在UE通过GGSN注册到PCRF时进行Gx寻址，生成第二信息列表。如表1所示，第二信息列表可包括与UE对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。在得到与UE对应的GGSN之后，寻址模块将UE的GGSN与私网IP地址与第二信息列表进行比较，从而得到与UE对应的PCRF。

以上仅为本申请的优选实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种策略与计费规则功能PCRF寻址方法，

UE访问业务服务器并上报自身的私网IP地址；

所述业务服务器获取所述UE的公网IP地址；

将所述UE的私网IP地址和公网IP地址通知给策略代理PA设备；

所述PA设备发起Rx会话，所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址；

路由代理DRA设备进行Rx寻址，包括：

利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的网关GPRS支持节点GGSN；

利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的GGSN的步骤包括：

所述DRA设备将所述UE的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的GGSN，其中所述第一信息列表包括各GGSN以及对应的公网IP地址段。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述UE访问业务服务器并上报自身的私网IP地址的步骤之前还包括：

所述UE通过所述GGSN注册到所述PCRF；

所述DRA设备进行Gx寻址，生成第二信息列表，所述第二信息列表包括与所述UE对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的PCRF的步骤包括：

所述DRA设备将所述UE的GGSN与私网IP地址与所述第二信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的PCRF。

5.一种通信系统，包括：

UE，访问业务服务器并上报自身的私网IP地址；

所述业务服务器，获取所述UE的公网IP地址，并将所述UE的私网IP地址和公网IP地址通知给策略代理PA设备；

所述PA设备，发起Rx会话，所述Rx会话中携带有所述UE的私网IP地址和公网IP地址；

路由代理DRA设备，利用所述公网IP地址得到与所述UE对应的网关GPRS支持节点GGSN，以及利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的策略与计费规则功能PCRF。

6.如权利要求5所述的通信系统，其中，所述DRA设备将所述UE的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的GGSN，其中所述第一信息列表包括各GGSN以及对应的公网IP地址段。

7.如权利要求5所述的通信系统，其中，所述UE还通过所述GGSN注册到所述PCRF；

所述DRA设备还进行Gx寻址，生成第二信息列表，所述第二信息列表包括与所述UE对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。

8.如权利要求7所述的通信系统，其中，所述DRA设备将所述UE的GGSN与私网IP地址与所述第二信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的PCRF。

9.一种通信终端，包括：

IP地址管理模块，在所述通信终端进行业务请求时，向应用层开放所述通信终端的私网IP地址，以使应用层的应用能够将所述私网IP地址插入应用层数据包中上报至业务服务器，其中，所述业务服务器用于获取所述通信终端的公网IP地址，并将所述私网IP地址和所述公网IP地址通知给PA设备。

10.一种服务器，包括：

收发模块，接收来自UE的业务请求；

解析模块，从所述业务请求中解析出所述UE的私网IP地址以及公网IP地址；

所述收发模块还将所述UE的私网IP地址以及公网IP地址发送至策略代理PA设备。

11.一种策略代理PA设备，包括：

收发模块，接收来自业务服务器的消息，所述消息包括UE的私网IP地址以及公网IP地址；

会话发起模块，发起Rx会话，所述Rx会话包括所述UE的私网IP地址以及公网IP地址。

12.一种路由代理DRA设备，包括：

寻址模块，在策略代理PA设备发起Rx会话时进行Rx寻址，其中所述Rx会话中携带有UE的私网IP地址和公网IP地址，所述寻址模块利用公网IP地址得到与所述UE对应的网关GPRS支持节点GGSN，并利用所得到的GGSN与私网IP地址得到与所述UE对应的策略与计费规则功能PCRF。

13.如权利要求12所述的DRA设备，其中，所述寻址模块将所述UE的公网IP地址与预设的第一信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的GGSN，其中所述第一信息列表包括各GGSN以及对应的公网IP地址段。

14.如权利要求12所述的DRA设备，其中，所述寻址模块在所述UE通过所述GGSN注册到所述PCRF时还进行Gx寻址，生成第二信息列表，所述第二信息列表包括与所述UE对应的IMSI、私网IP地址、GGSN以及PCRF信息。

15.如权利要求14所述的DRA设备，其中，所述寻址模块将所述UE的GGSN与私网IP地址与所述第二信息列表进行比较，从而得到与所述UE对应的PCRF。