CN106358172A - 网络架构中网元之间的交互方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络架构中网元之间的交互方法及装置，其中，该方法包括：网络架构中的RAN CDN通过SES向PCRF发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过SES向在线计费系统OCS发送用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；RAN CDN通过SES接收PCRF响应于第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收OCS响应于第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息；RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务。通过本发明，解决了相关技术中无法集成RAN CDN与PCRF、OCS的问题。

Description

网络架构中网元之间的交互方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种网络架构中网元之间的交互方法及装置。

背景技术

为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竞争力，为用户提供速率更快、时延更低、以及更加个性化的移动通信服务，同时，降低运营商的运营成本，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)标准工作组正致力于演进分组系统(Evolved Packet System，简称EPS)的研究。

图1为相关技术中分组域系统的结构示意图，如图1所示，整个PS系统分为3G无线接入网和3G核心网两部分。

在3G无线接入网中，包含了基站(NodeB)和3G无线网络控制器(Radio NetworkController，简称为RNC)，它主要负责无线信号的收发，通过空中接口和终端联系，管理空中接口的无线资源、资源调度、以及接入控制。

在3G核心网中，包含了归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)、服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，简称为SGSN)、网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称为GGSN)、策略和计费规则功能(Policy andCharging Rules Function，简称为PCRF)、在线计费系统(Online Charging System，简称为OCS)。

图2为相关技术中演进分组域系统的结构示意图，如图2所示，整个EPS系统分为4G无线接入网和4G核心网两部分。

4G无线接入网，包含了演进基站(Evolved NodeB，简称为eNodeB)，它主要负责无线信号的收发，通过空中接口和终端联系，管理空中接口的无线资源、资源调度、以及接入控制。

在4G核心网中，包含了归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)、移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，简称为S-GW)和分组数据网关(PDN Gateway，简称为P-GW)、策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)、在线计费系统(Online ChargingSystem，简称为OCS)。

在宽带领域，内容分发网络(Content Delivery Network，简称为CDN)通过在不同地点缓存内容，通过负载均衡等技术将用户请求定向到最近的缓存服务器上获取内容，提高用户访问网站的响应速度。CDN通过用户就近性和服务器负载的判断，以一种更为高效的方式为用户的请求提供服务。

为了充分利用CDN的优势，移动网络运营商希望将CDN部署在移动网络中，将CDN与移动网络融合，加速移动用户的内容，提高响应速度，节约带宽。

相关技术中，CDN可以部署在GGSN或P-GW之上，天然支持。同时，CDN也可以与GGSN融合部署为无线接入网内容分发网(Radio Access Network Content DeliveryNetwork，简称为RAN CDN)，图3为相关技术中CDN与GGSN融合部署为RAN CDN的结构示意图，如图3所示，在该结构示意图中，包含了CDN与GGSN等设备，其间以标准的TCP/IP接口。

相关技术中，CDN也可以与系统架构演进网关(System Architecture EvolutionGateway，简称为SAE-GW)融合部署为RAN CDN，图4为相关技术中CDN与SAE-GW融合部署为RAN CDN的结构示意图，如图4所示，在该结构示意图中，包含了CDN与SAE-GW等设备，其间以标准的TCP/IP接口。SAE-GW包含S-GW和P-GW。

然而，相关技术中技术解决不了RAN CDN与PCRF、OCS集成的问题，导致无法实现用量监控、精确计费、QoS控制。针对相关技术中的上述问题，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种网络架构中网元之间的交互方法及装置，以至少解决相关技术中无法集成RAN CDN与PCRF、OCS的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种网络架构中网元之间的交互方法，包括：所述网络架构中的无线接入网内容分发网RAN CDN通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过所述SES向在线计费系统OCS发送用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，所述SES用于提供所述RANCDN与所述SES和所述PCRF之间消息的交互接口；所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务。

进一步地，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述方法还包括：在所述RAN CDN启动深度包检测功能后，所述RAN CDN向所述PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向所述OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

进一步地，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述方法还包括：在用户设备终止业务时，所述RAN CDN通过所述SES向所述PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向所述OCS发送用于指示所述已终止会话的业务使用情况的第六消息；所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第六消息的用于指示由所述OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。

进一步地，所述第一消息和所述第二消息的类型为信用控制请求初始消息CCR_I，所述第一响应消息和所述第二响应消息的类型为回答信用控制应答初始消息CCA_I。

进一步地，所述第三消息和所述第四消息的类型为信用控制请求更新消息CCR_U，所述第三响应消息和所述第四响应消息的类型为回答信用控制应答更新消息CCA_U。

进一步地，所述第五消息和所述第六消息的类型为信用控制请求终止消息CCR_T，所述第五响应消息和所述第六响应消息的类型为回答信用控制应答终止消息CCA_T。

进一步地，所述网络架构为以下至少之一：通用移动通信系统UMTS网络架构、长期演进LTE网络架构。

进一步地，在所述RAN CDN发送所述第一消息和所述第二消息之前，所述方法还包括：所述RAN CDN获取创建PDP数据包数据协议的请求消息。

根据本发明的再一个方面，提供了一种网络架构中网元之间的交互装置，应用于所述网络架构中的无线接入网内容分发网络RAN CDN侧，包括：第一发送模块，用于通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过所述SES向在线计费系统OCS发送查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；第一接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，所述SES用于提供所述RAN CDN与所述SES和所述PCRF之间消息的交互接口；控制模块，用于根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务。

进一步地，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述装置还包括：第二发送模块，用于在所述RAN CDN启动深度包检测功能后，向所述PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向所述OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；第二接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

进一步地，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述装置还包括：第三发送模块，用于在用户设备终止业务时，通过所述SES向所述PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向所述OCS发送用于指示所述已终止会话的业务使用情况的第六消息；第三接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第六消息的用于指示由所述OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。

在本发明中，RAN CDN通过SES提供的交互接口向PCRF和OCS发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息和用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息，并接收分别响应于该第一消息和第二消息的第一响应消息和第二响应消息，并通过该第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务，实现了RAN CDN与PCRF和OCS的交互，解决了相关技术中无法集成RAN CDN与PCRF、OCS的问题，从而根据PCRF的带宽调整策略下发，实现动态调整传输码率以及通过与OCS的交互，实现了实时扣费。

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，构成本申请的一部分，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为相关技术中分组域系统的结构示意图；

图2为相关技术中演进分组域系统的结构示意图；

图3为相关技术中CDN与GGSN融合部署为RAN CDN的结构示意图；

图4为相关技术中CDN与SAE-GW融合部署为RAN CDN的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的结构框图；

图7是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的可选结构框图一；

图8是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的可选结构框图二；

图9是根据本发明可选实施例的RAN CDN部署在UMTS的架构图；

图10是根据本发明可选实施例中中RAN CDN部署在LTE的架构图；

图11是根据本发明可选实施例的在UMTS场景时RAN CDN与PCRF、OCS交互的流程图；

图12是根据本发明可选实施例的在LTE场景时RAN CDN与PCRF、OCS交互的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种网络架构中网元之间的交互方法，图5是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S502：网络架构中的无线接入网内容分发网RAN CDN通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过SES向在线计费系统OCS发送用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；

步骤S504：RAN CDN通过SES接收PCRF响应于第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收OCS响应于第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，SES用于提供RAN CDN与SES和PCRF之间消息的交互接口；

步骤S506：RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务。

在上述步骤S502至步骤S506中，RAN CDN通过SES提供的交互接口向PCRF和OCS发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息和用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息，并接收分别响应于该第一消息和第二消息的第一响应消息和第二响应消息，并通过该第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务，实现了RAN CDN与PCRF和OCS的交互，解决了相关技术中无法集成RAN CDN与PCRF、OCS的问题，从而根据PCRF的带宽调整策略下发，实现动态调整传输码率以及通过与OCS的交互，实现了实时扣费。

在本实施例的一个可选实施方式中，对于本实施例的RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务之后，本实施例的方法还可以包括：

步骤S11：在RAN CDN启动深度包检测功能后，RAN CDN向PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；

步骤S12：RAN CDN通过SES接收PCRF响应于第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收OCS响应于第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

在本实施例的另一个可选实施方式中，对于本实施例中的RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务之后，本实施例的方法还可以包括：

步骤S21：在用户设备终止业务时，RAN CDN通过SES向PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向OCS发送用于指示已终止会话的业务使用情况的第六消息；

步骤S22：RAN CDN通过SES接收PCRF响应于第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收OCS响应于第六消息的用于指示由OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。

需要说明的是，对于本实施例的中涉及到的第一消息和第二消息的类型可以为信用控制请求初始消息CCR_I，而第一响应消息和第二响应消息的类型为回答信用控制应答初始消息CCA_I。第三消息和第四消息的类型可以为信用控制请求更新消息CCR_U，而第三响应消息和第四响应消息的类型可以为回答信用控制应答更新消息CCA_U。第五消息和第六消息的类型可以为信用控制请求终止消息CCR_T，第五响应消息和第六响应消息的类型可以为回答信用控制应答终止消息CCA_T。

此外，对于本实施例的中涉及到的网络架构可以是：通用移动通信系统UMTS网络架构和/或长期演进LTE网络架构。

而在本实施例的再一个可选实施方式中，在RAN CDN发送第一消息和第二消息之前，本实施例的方法还可以包括：RAN CDN获取创建PDP数据包数据协议的请求消息。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

在本实施例中还提供了一种网络架构中网元之间的交互装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的结构框图，该装置应用于网络架构中的无线接入网内容分发网络RAN CDN侧，如图6所示，该装置包括：第一发送模块62，用于通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过SES向在线计费系统OCS发送查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；第一接收模块64，与第一发送模块62耦合连接，用于通过SES接收PCRF响应于第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收OCS响应于第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，SES用于提供RAN CDN与SES和PCRF之间消息的交互接口；控制模块66，与第一接收模块64耦合连接，用于根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务。

图7是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的可选结构框图一，如图7所示，在RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务之后，该装置还包括：第二发送模块72，与控制模块66耦合连接，用于在RAN CDN启动深度包检测功能后，向PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；第二接收模块74，与第二发送模块72耦合连接，用于通过SES接收PCRF响应于第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收OCS响应于第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

图8是根据本发明实施例的网络架构中网元之间的交互装置的可选结构框图二，如图8所示，在RAN CDN根据第一响应消息和第二响应消息控制用户设备的使用业务之后，该装置还包括：第三发送模块82，与控制模块66耦合连接，用于在用户设备终止业务时，通过SES向PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向OCS发送用于指示已终止会话的业务使用情况的第六消息；第三接收模块84，与第三发送模块82耦合连接，用于通过SES接收PCRF响应于第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收OCS响应于第六消息的用于指示由OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。

下面结合本发明的可选实施例对本发明进行举例说明；

本可选实施例提供了一种无线CDN与PCRF、OCS交互的方法，图9是根据本发明可选实施例的RAN CDN部署在UMTS的架构图，如图9所示，在该架构中，包含了HLR、SGSN、GGSN、RAN CDN、域名系统服务器(DNS Server)、业务暴露系统(ServiceExposure System，简称为SES)、PCRF、OCS、服务节点(Service Node)、中心节点(CenterNode)等设备。

其中，SES：处理与RAN CDN的Gx接口、Gy接口消息交互，处理与PCRF的Gx接口消息交互，处理与OCS的Gy接口消息交互。

RAN CDN：通过SES实现与PCRF的交互，实现根据PCRF的带宽调整策略下发，动态调整传输码率的功能，通过SES实现与OCS的交互，共同实现实时扣费的功能。

图10是根据本发明可选实施例中中RAN CDN部署在LTE的架构图，如图10所示，在该架构中，包含了HSS、MME、S-GW、P-GW、RAN CDN、域名系统服务器(DNSServer)、业务暴露系统(Service Exposure System，简称为SES)、PCRF、OCS、服务节点(Service Node)、中心节点(Center Node)等设备。

其中，SES：处理与RAN CDN的Gx接口、Gy接口消息交互，处理与PCRF的Gx接口消息交互，处理与OCS的Gy接口消息交互。

RAN CDN：通过SES实现与PCRF的交互，实现根据PCRF的带宽调整策略下发，动态调整传输码率的功能。通过SES实现与OCS的交互，共同实现实时扣费的功能。

下面结合本可选实施例的具体实施例对本可选实施例进行详细的说明；

实施例1

以CDN与RAN CDN融合部署为例，描述UMTS场景时RAN CDN与PCRF、OCS交互的方法，图11是根据本发明可选实施例的在UMTS场景时RAN CDN与PCRF、OCS交互的流程图，如图11所示，该流程的步骤包括：

步骤S1101，UE向SGSN发送附着请求(Attach Request)消息，消息中携带APN等参数，APN为激活RAN CDN功能的APN。

步骤S1102，SGSN向HLR发送位置更新请求(Update Location Request)消息。

步骤S1103，HLR向SGSN回答位置更新响应(Update Location Accept)消息。

步骤S1104，SGSN向UE回答附着响应(Attach Accept)消息，附着到3G网络。

步骤S1105，UE向SGSN发送激活PDP请求(Active PDP Request)消息。

步骤S1106，SGSN向DNS Server发送DNS查询请求(DNS Query Request)消息。

其中，如果APN为激活RAN CDN功能的APN，则SGSN在DNS查询请求消息中，携带RNC ID，示例为internet.rnc0001.mnc021.mcc206.gprs。其中rnc0001为UE所在覆盖区域的RNC。

如果APN为不激活RAN CDN功能的APN，以黑莓为例，则SGSN在DNS查询请求消息中，携带APN，示例为blackberry.mnc021.mcc206.gprs。

步骤S1107，DNS Server向SGSN回答DNS查询响应(DNS Query Response)消息，携带RAN CDN地址。

其中，DNS Server的DNS解析文件，包含有一行RNC ID和RAN CDN的IP地址的对应关系的配置记录。举例如下：

internet.rnc0001.mnc021.mcc206.gprs IN A 10.5.155.28//For RAN CDN APN

blackberry.mnc021.mcc206.gprs IN A 12.5.155.28//For Non RAN CDN APN

步骤S1108，SGSN从DNS查询响应消息中获得RAN CDN地址，向选定的RANCDN发送创建PDP请求(Create PDP Request)消息。

步骤S1109，RAN CDN向SES发送信用控制请求初始消息(Credit Control RequestInitial，简称为CCR_I)。CCR消息，是RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF系统发送的信用控制请求消息，申请PCRF对当前用户使用的业务进行信用控制。CCR_I消息，是会话建立的时候RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF发送的会话初始化消息，主要功能是查询用户状态，申请策略控制。

步骤S1110，SES向PCRF发送CCR_I消息。

步骤S1111，PCRF开始进行策略控制。PCRF向SES回答信用控制应答初始消息(Credit Control Answer Initial，简称为CCA_I)。CCA消息，是PCRF基于Diameter协议，通过SES向RAN CDN发送的信用控制应答消息，RAN CDN根据CCA消息控制用户使用业务。CCA_I消息，主要功能是回答用户状态、进行策略控制。

步骤S1112，SES向RAN CDN回答CCA_I消息。

步骤S1113，RAN CDN向SES发送信用控制请求初始消息CCR_I。CCR消息，是RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF、OCS系统发送的信用控制请求消息，申请OCS对当前用户使用的业务进行信用控制。CCR_I消息是会话建立的时候RANCDN基于Diameter协议，通过SES向OCS发送的初始计费请求消息，主要功能是查询用户状态，申请业务使用量。

步骤S1114，SES向OCS发送CCR_I消息。

步骤S1115，OCS进行批价，余额预留，分配配额。OCS向SES回答信用控制应答初始消息(Credit Control Answer Initial，简称为CCA_I)。CCA消息，是OCS基于Diameter协议，通过SES向RAN CDN发送的信用控制应答消息，RAN CDN根据CCA消息控制用户使用业务。CCA_I消息，主要功能是回答用户状态、进行用量控制。

步骤S1116，SES向RAN CDN回答CCA_I消息。

步骤S1117，RAN CDN向SGSN回答创建PDP响应(Create PDP Response)消息。

步骤S1118，SGSN在SGSN和RNC之间建立无线接入承载(Radio Access Bearer，简称为RAB)，在此过程中，SGSN将RAN CDN的IP地址以及隧道端点标识符(TunnelEndpoint Identification，简称为TEID)传送给RNC。然后，RNC和RAN CDN之间的GPRS隧道协议用户平面(GPRS Tunnel Protocol for the User plane，简称为GTP-U)隧道就建立成功。SGSN向UE返回激活PDP响应消息。

步骤S1119，UE经过RNC向RAN CDN发送数据分组。RAN CDN处理所有数据分组，但仅缓存目的端口为80、8080、8088或21的分组数据，以便后续直接提供服务给用户。RAN CDN支持GPRS隧道协议控制平面(GPRS Tunnel Protocol for the Controlplane，简称为GTP-C)、GTP-U相关的所有功能。

并且，RAN CDN支持所有服务节点(Service Node)支持的功能。

步骤S1120，RAN CDN启动深度包检测(Deep Packet Inspection，简称为DPI)功能，对分组数据报文进行探测，以便判断为何种应用和业务采用何种策略。

步骤S1121，RAN CDN向SES发送信用控制请求更新消息(Credit Control RequestUpdate，简称为CCR_U)，向PCRF申请策略更新。

步骤S1122，SES向PCRF发送CCR_U消息。

步骤S1123，PCRF开始更新策略。PCRF向SES回答信用控制应答更新消息(CreditControl Answer Update，简称为CCA_U)。CCA_U消息，主要功能是更新用户状态、更新策略。

步骤S1124，SES向RAN CDN回答CCA_U消息。

步骤S1125，RAN CDN向SES发送信用控制更新消息CCR_U。

步骤S1126，SES向OCS发送CCR_U消息。CCR_U消息，是RAN CDN判断用户的上一个授信服务单位(Granted Service Unit，简称为GSU)使用量使用完之后，会再次向OCS申请业务使用量，并上报已使用业务量。

步骤S1127，OCS进行批价，余额预留，分配配额。OCS向SES回答信用控制应答更新消息CCA_U。CCA_U消息，主要功能是回答用户状态、进行用量控制。

步骤S1128，SES向RAN CDN回答CCA_U消息。

步骤S1129，当UE发起去激活PDP流程时，SGSN向RAN CDN发送删除PDP请求(Delete PDP Request)消息。

步骤S1130，RAN CDN向SES发送信用控制请求终止消息(Credit Control RequestTermination，简称为CCR_T)，在用户主动或被动终止业务时，网元会给PCRF上报针对该会话的业务使用情况，向PCRF申请会话终止和策略终止。

步骤S1131，SES向PCRF发送CCR_T消息。

步骤S1132，PCRF开始终止会话和策略。PCRF向SES回答信用控制应答终止消息(Credit Control Answer Termination，简称为CCA_T)。CCA_T消息，主要功能是释放会话，终止策略控制。

步骤S1133，SES向RAN CDN回答CCA_T消息。

步骤S1134，RAN CDN向SES发送信用控制终止消息CCR_T。

步骤S1135，SES向OCS发送CCR_T消息。在用户主动或被动终止业务时，RANCDN会给OCS上报针对该会话的业务使用情况。

步骤S1136，OCS进行批价，扣费。OCS向SES回答信用控制应答终止消息CCA_T。CCA_T消息，主要功能是由OCS进行扣费处理，并释放会话。

步骤S1137，SES向RAN CDN回答CCA_T消息。

步骤S1138，RAN CDN向SGSN回答删除PDP响应(Delete PDP Response)消息。

实施例2

以CDN与SAE-GW(包含S-GW和P-GW)融合部署为例，描述LTE场景时RANCDN与PCRF、OCS交互的方法，图12是根据本发明可选实施例的LTE场景时RAN CDN与PCRF、OCS交互的流程图，如图12所示，该流程的步骤包括：

步骤S1201，UE向MME发送附着请求(Attach Request)/PDN连接请求(PDNConnection Request)消息，消息中携带APN等参数，APN为激活RAN CDN功能的APN。

步骤S1202，MME向DNS Server发送DNS查询请求(DNS Query Request)消息。

其中，如果APN为激活RAN CDN功能的APN，则SGSN在DNS查询请求消息中，携带eNodeB ID，示例为internet.enb0001.epc.mnc021.mcc206.3gppnetwork.org。其中enb0001为UE所在覆盖区域的eNodeB。

如果APN为不激活RAN CDN功能的APN，以黑莓为例，则MME在DNS查询请求消息中，继续携带该原有的APN，如blackberry.epc.mnc021.mcc206.3gppnetwork.org。

步骤S1203，DNS Server向MME回答DNS查询响应(DNS Query Response)消息，携带RAN CDN地址。

其中，DNS Server的解析文件中，有eNodeB ID和RAN CDN的IP地址的对应关系的配置记录。举例如下：

internet.enb0001.epc.mnc021.mcc206.3gppnetwork.org IN A 10.5.155.29//ForRAN-CDN APN

blackberry.epc.mnc021.mcc206.3gppnetwork.org IN A 12.5.155.29//For NonRAN-CDN APN

步骤S1204，MME从DNS查询响应消息中获得RAN CDN地址，向选定的RANCDN发送创建会话请求(Create Session Request)消息。

步骤S1205，RAN CDN向SES发送信用控制请求初始消息(Credit Control RequestInitial，简称为CCR_I)。CCR消息，是RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF系统发送的信用控制请求消息，申请PCRF对当前用户使用的业务进行信用控制。CCR_I消息，是会话建立的时候RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF发送的会话初始化消息，主要功能是查询用户状态，申请策略控制。

步骤S1206，SES向PCRF发送CCR_I消息。

步骤S1207，PCRF开始进行策略控制。PCRF向SES回答信用控制应答初始消息(Credit Control Answer Initial，简称为CCA_I)。CCA消息，是PCRF基于Diameter协议，通过SES向RAN CDN发送的信用控制应答消息，RAN CDN根据CCA消息控制用户使用业务。CCA_I消息，主要功能是回答用户状态、进行策略控制。

步骤S1208，SES向RAN CDN回答CCA_I消息。

步骤S1209，RAN CDN向SES发送信用控制请求初始消息CCR_I。CCR消息，是RAN CDN基于Diameter协议，通过SES向PCRF、OCS系统发送的信用控制请求消息，申请OCS对当前用户使用的业务进行信用控制。CCR_I消息是会话建立的时候RANCDN基于Diameter协议，通过SES向OCS发送的初始计费请求消息，主要功能是查询用户状态，申请业务使用量。

步骤S1210，SES向OCS发送CCR_I消息。

步骤S1211，OCS进行批价，余额预留，分配配额。OCS向SES回答信用控制应答初始消息(Credit Control Answer Initial，简称为CCA_I)。CCA消息，是OCS基于Diameter协议，通过SES向RAN CDN发送的信用控制应答消息，RAN CDN根据CCA消息控制用户使用业务。CCA_I消息，主要功能是回答用户状态、进行用量控制。

步骤S1212，SES向RAN CDN回答CCA_I消息。

步骤S1213，RAN CDN向MME回答创建会话响应(Create Session Response)消息。

步骤S1214，MME在MME和eNodeB之间建立承载，在此过程中，MME将RANCDN的IP地址以及隧道端点标识符(Tunnel Endpoint Identification，简称为TEID)传送给eNodeB。然后，eNodeB和RAN CDN之间的GPRS隧道协议用户平面(GPRS TunnelProtocol for the User plane，简称为GTP-U)隧道就建立成功。MME向UE返回激活响应(Attach Accept)/PDN连接响应(PDN Connection Accept)消息。

步骤S1215，UE经过eNodeB向RAN CDN发送数据分组。RAN CDN处理所有数据分组，但仅缓存目的端口为80、8080、8088或21的分组数据，以便后续直接提供服务给用户。RAN CDN支持GPRS隧道协议控制平面(GPRS Tunnel Protocol for the Controlplane，简称为GTP-C)、GTP-U相关的所有功能。

并且，RAN CDN支持所有服务节点(Service Node)支持的功能。

步骤S1216，RAN CDN启动深度包检测(Deep Packet Inspection，简称为DPI)功能，对分组数据报文进行探测，以便判断为何种应用和业务采用何种策略。

步骤S1217，RAN CDN向SES发送信用控制请求更新消息(Credit Control RequestUpdate，简称为CCR_U)，向PCRF申请策略更新。

步骤S1218，SES向PCRF发送CCR_U消息。

步骤S1219，PCRF开始更新策略。PCRF向SES回答信用控制应答更新消息(CreditControl Answer Update，简称为CCA_U)。CCA_U消息，主要功能是更新用户状态、更新策略。

步骤S1220，SES向RAN CDN回答CCA_U消息。

步骤S1221，RAN CDN向SES发送信用控制更新消息CCR_U。

步骤S1222，SES向OCS发送CCR_U消息。CCR_U消息，是RAN CDN判断用户的上一个授信服务单位(Granted Service Unit，简称为GSU)使用量使用完之后，会再次向OCS申请业务使用量，并上报已使用业务量。

步骤S1223，OCS进行批价，余额预留，分配配额。OCS向SES回答信用控制应答更新消息CCA_U。CCA_U消息，主要功能是回答用户状态、进行用量控制。

步骤S1224，SES向RAN CDN回答CCA_U消息。

步骤S1225，当UE发起去附着或断开PDN连接的流程时，MME向RAN CDN发送删除会话请求(Delete Session Request)消息。

步骤S1226，RAN CDN向SES发送信用控制请求终止消息(Credit Control RequestTermination，简称为CCR_T)，在用户主动或被动终止业务时，网元会给PCRF上报针对该会话的业务使用情况，向PCRF申请会话终止和策略终止。

步骤S1227，SES向PCRF发送CCR_T消息。

步骤S1228，PCRF开始终止会话和策略。PCRF向SES回答信用控制应答终止消息(Credit Control Answer Termination，简称为CCA_T)。CCA_T消息，主要功能是释放会话，终止策略控制。

步骤S1229，SES向RAN CDN回答CCA_T消息。

步骤S1230，RAN CDN向SES发送信用控制终止消息CCR_T。

步骤S1231，SES向OCS发送CCR_T消息。在用户主动或被动终止业务时，RANCDN会给OCS上报针对该会话的业务使用情况。

步骤S1232，OCS进行批价，扣费。OCS向SES回答信用控制应答终止消息CCA_T。CCA_T消息，主要功能是由OCS进行扣费处理，并释放会话。

步骤S1233，SES向RAN CDN回答CCA_T消息。

步骤S1234，RAN CDN向MME回答删除会话响应(Delete Session Response)消息。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种网络架构中网元之间的交互方法，其特征在于，包括：

所述网络架构中的无线接入网内容分发网RAN CDN通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送用于查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过所述SES向在线计费系统OCS发送用于查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；

所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，所述SES用于提供所述RAN CDN与所述SES和所述PCRF之间消息的交互接口；

所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制用户设备的使用业务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述方法还包括：

在所述RAN CDN启动深度包检测功能后，所述RAN CDN向所述PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向所述OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；

所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述方法还包括：

在用户设备终止业务时，所述RAN CDN通过所述SES向所述PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向所述OCS发送用于指示已终止会话的业务使用情况的第六消息；

所述RAN CDN通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第六消息的用于指示由所述OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一消息和所述第二消息的类型为信用控制请求初始消息CCR_I，所述第一响应消息和所述第二响应消息的类型为回答信用控制应答初始消息CCA_I。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三消息和所述第四消息的类型为信用控制请求更新消息CCR_U，所述第三响应消息和所述第四响应消息的类型为回答信用控制应答更新消息CCA_U。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第五消息和所述第六消息的类型为信用控制请求终止消息CCR_T，所述第五响应消息和所述第六响应消息的类型为回答信用控制应答终止消息CCA_T。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络架构为以下至少之一：通用移动通信系统UMTS网络架构、长期演进LTE网络架构。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述RAN CDN发送所述第一消息和所述第二消息之前，所述方法还包括：

所述RAN CDN获取创建PDP数据包数据协议的请求消息。

9.一种网络架构中网元之间的交互装置，应用于所述网络架构中的无线接入网内容分发网络RAN CDN侧，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于通过业务暴露系统SES向测量和计费规则功能PCRF发送查询用户设备状态并申请测量控制的第一消息，以及通过所述SES向在线计费系统OCS发送查询用户设备状态并申请业务使用量的第二消息；

第一接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于通知用户设备状态并进行测量控制的第一响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第二消息的用于通知用户设备状态并进行用量控制的第二响应消息，其中，所述SES用于提供所述RAN CDN与所述SES和所述PCRF之间消息的交互接口；

控制模块，用于根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述装置还包括：

第二发送模块，用于在所述RAN CDN启动深度包检测功能后，向所述PCRF发送用于申请测量更新的第三消息，以及在上一个授信服务单位GSU使用量使用完之后，向所述OCS发送用于上报已使用业务量和在此申请业务使用量的第四消息；

第二接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第一消息的用于更新用户设备状态和测量的第三响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第四消息的用于通知用户设备状态并进行业务用量控制的第四响应消息。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述RAN CDN根据所述第一响应消息和所述第二响应消息控制所述用户设备的使用业务之后，所述装置还包括：

第三发送模块，用于在用户设备终止业务时，通过所述SES向所述PCRF发送用于申请会话终止和测量终止的第五消息，以及向所述OCS发送用于指示所述已终止会话的业务使用情况的第六消息；

第三接收模块，用于通过所述SES接收所述PCRF响应于所述第五消息的用于终止会话和策略的第五响应消息，以及接收所述OCS响应于所述第六消息的用于指示由所述OCS进行扣费处理并释放会话的第六响应消息。