CN112219380B - 用于操作策略控制实体的方法、策略控制实体及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作网关的方法,其中,该方法包括检测传送到第一用户实体的下行链路数据分组会话,并且修正所检测的下行链路数据分组会话的数据分组中的至少一些的寿命指示符,使得寿命指示符已经被修正的数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达第一用户实体时不能进一步被传送。
Description
技术领域
本申请涉及一种用于操作被配置成控制在蜂窝网络中交换的数据分组会话的数据分组的网关的方法、涉及一种用于操作控制第一用户实体的策略的策略控制实体的方法以及涉及一种用于操作被配置成控制第一用户实体的数据分组会话的会话控制实体的方法。
此外,提供了对应的网关、策略控制实体和会话控制实体。附加地,提供了一种包括网关、策略控制实体和会话控制实体的系统。本申请进一步涉及计算机程序和包括该计算机程序的载体。
背景技术
系留(Tethering)是一种使用移动装置(下文也称为用户实体)作为热点将其他装置连接到互联网的实践,所述其他装置诸如膝上型计算机或其他移动装置或电话。移动装置中使用的最新的操作系统中的任何都使用系留机制提供互联网接入能力。移动网络的运营商对应用不同的策略感兴趣,诸如阻止对应的数据业务、报告系留机制的使用、或者如果使用系留机制检测到装置,则应用不同的服务质量。此外,可以应用不同的关税。这是基于这样一个事实,即系留业务消耗了大量带宽,而蜂窝网络的基础设施并不对此调整尺寸。此外,在订户具有统一的资费订阅的情况下,根本不对系留业务进行计费。
图1示出了在此上下文中涉及的功能元件和接口。分组网关(PGW)控制平面功能(PGW-C)提供由TS 23.401和TS 23.402所定义的分组网关的功能性,其中,控制平面功能包括服务网关控制平面功能10、PDN(分组数据网络)网关控制平面功能15和业务检测功能TDF-C 20。除了由分组网关用户平面执行的功能之外,TS 23.203中定义了策略和计费实施功能PCEF。
PGW用户平面功能(PGW-U)提供了PGW的UP(用户平面)功能性。PGW-U的功能性在TS23.214中被定义,并且包括服务网关用户平面功能30、PDN网关用户平面功能35和TDF用户平面功能40。
Sxb是PGW-C 15和PGW-U 35之间的参考点。在下文中,该参考点被简称为Sx。其在TS 29.244中被规定。
在5G架构中,存在新的网络功能(NF)和接口,如图2所示。实际上,5GCore中的NF遵循SBA(基于服务的架构)并使用基于服务的REST(表示状态转移)接口进行通信。
然而,关于功能:
●SMF(服务器管理功能)50和PGW-C 15等同,UPF(用户平面功能)60和PGW-U 35也等同。还有,TDF-C 20并入SMF(会话管理功能)50,并且TDF-U 40并入UPF 60。3GPP已同意将N4(还有UPF和SMF)标准化为Sx规范的演进。
如图2所示,有权使用蜂窝网络的用户实体70鉴于订户被标识的事实,通过蜂窝网络传送它自己的数据分组71,而且还传送来自可能被实现为膝上型计算机、另一个移动实体、PDA等的其他实体(诸如实体81至84)中的一个的数据分组72。
3GPP TS 29.244规定了Sx接口,并且定义了当通过用户平面功能60接收到用户平面分组时,用于分组检测规则PDR匹配和被关联实施的过程,然而,不存在机制来控制由使用系留机制引起的数据分组(诸如图2所示的分组72)的使用。
因此,需要存在能够应用一种尤其用于使用系留机制发送的蜂窝网络中的数据分组的策略。
发明内容
这种需要通过独立权利要求的特征来满足。另外的方面在从属权利要求中描述了。
根据第一方面,提供了一种用于操作网关的方法,该网关被配置成控制在蜂窝网络中与第一用户实体交换的数据分组会话的数据分组。第一用户实体由蜂窝网络通过订阅数据来标识,第一用户实体通过该订阅数据链接到订户。第二实体经由系留机制连接到第一用户实体,其中第二实体使用第一用户实体的传输能力通过蜂窝网络来交换数据分组。每个数据分组包括指示对应数据分组的剩余寿命的寿命指示符。网关检测传送到第一用户实体的下行链路数据分组会话,并且修正所检测的下行链路数据分组会话的数据分组中的至少一些的寿命指示符,使得寿命指示符已经被修正的数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达第一用户实体时不能进一步被传送。
利用上述方法,网关可以这样的方式控制数据分组传输:当第一用户实体处的寿命已经结束时,数据分组将不会从第一用户实体进一步传送到第二实体。
此外,提供了被配置成控制数据分组的对应网关。
此外,提供了一种用于操作策略控制实体的方法,所述策略控制实体被配置成控制在蜂窝网络中应用于第一用户实体的用于与蜂窝网络交换数据分组会话的策略,其中,第一用户实体由蜂窝网络通过订阅数据来标识,第一用户实体通过订阅数据链接到订户。策略控制实体确定用于通过蜂窝网络与第一用户实体交换数据分组会话的策略。此外,要确定策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,其中第二用户实体使用第一用户实体的传输能力通过蜂窝网络来交换数据分组会话的数据分组。如果是这种情况,则指令被配置成控制其中涉及第一用户实体的数据分组会话的会话控制实体实施系留策略。
此外,提供的策略控制实体被配置成如上所述或如下文进一步详细讨论地那样操作。
当策略控制实体确定应该应用系留策略时,它指令会话控制实体实施系留策略。
此外,提供了一种用于操作会话控制实体的方法,该会话控制实体被配置成控制蜂窝网络中的第一用户实体的数据分组会话,其中,第一用户实体在蜂窝网络中通过订阅数据被标识,第一用户实体通过所述订阅数据链接到订户。根据该方法,从蜂窝网络的策略控制实体接收会话策略,所述策略控制实体应该用于控制其中涉及第一用户实体的数据分组会话。此外,要确定会话策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,其中第二用户实体使用第一用户实体的传输能力通过蜂窝网络来交换数据分组会话的数据分组。如果在会话策略中存在系留策略,则会话控制实体选择用于处置与能够应用系留策略的第一用户实体的数据分组会话的网关。然后,会话请求被传送到所选择的网关,从而指令网关应用系留策略。
此外,提供了对应的会话控制实体,该会话控制实体被配置成如上所述或如下面进一步详细讨论地那样操作。
当检测到应该应用系留策略时,可能存在不能够应用系留策略的网关。因此,会话控制实体选择能够实施系留策略的网关。
此外,提供了一种用于操作网关的方法,该网关被配置成控制在蜂窝网络中与第一用户实体交换的数据分组会话的数据分组,所述第一用户实体由蜂窝网络通过订阅数据标识,所述第一用户实体通过该订阅数据链接到订户。第二实体经由系留机制连接到第一用户实体,其中第二实体使用第一用户实体的传输能力通过蜂窝网络来交换数据分组。对于从第一用户实体到蜂窝网络的数据分组会话的上行链路连接请求,网关检测到第二实体经由系留机制连接到第一用户实体,并且正在通过第一实体通过蜂窝网络传送数据分组。然后网关可将通过蜂窝网络交换的数据分组会话的数据分组的带宽降低到预定义水平。
这里,网关可以不完全阻止使用系留机制,但是当检测到系留时,可以将带宽节流到定义的值。附加地,提供的网关被配置成如上所述或如下文进一步详细讨论地那样操作。
将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,上面提到的特征和下面将要解释的特征不仅可用在所指示的相应组合中,而且还可用在其他组合中,或独立使用。除非另外明确提及,否则上述方面的特征和下面描述的实施例可以在其他组合中彼此组合。
附图说明
当结合附图阅读时,根据以下详细描述,本申请的前述和附加特征和效果将变得明显,在所述附图中,相似的附图标记指代相似的元件。
图1示出了本领域已知的控制和用户平面分离的4G架构的示意图。
图2示出了当使用系留机制时5G架构中的网络的类似部分。
图3示出了包括可以如何在关联过程中交换关于系留实施的信息的示例的表格。
图4示出了用于激活和实施系留策略的不同实体之间的示例消息交换。
图5示出了在网关处执行控制数据分组流以实施系留策略的示例流程图。
图6示出了在策略控制实体处执行使用系留机制控制应用于用户实体的策略的方法的示例流程图。
图7示出了在会话控制实体处执行使用系留机制控制用户实体的数据分组会话的方法的示例流程图。
图8示出了在网关处执行控制系留机制的使用的方法的另一示例流程图。
图9示出了被配置成应用系留策略的网关的示例示意性表示。
图10示出了被配置成应用系留策略的网关的另一示例示意性表示。
图11示出了控制要应用于数据分组流的系留策略的策略控制实体的示例示意性表示。
图12示出了控制包括源自使用系留机制的分组的数据分组流的策略的策略控制实体的另一示例示意性表示。
图13示出了被配置成控制其中使用系留机制的数据分组会话的会话控制实体的示例示意性表示。
图14示出了被配置成控制数据分组会话的会话控制实体的另一示例示意性表示。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。要理解,以下对实施例的描述不应被视为限制意义。本发明的范围不受下文描述的实施例或受附图的限制,这些实施例或附图仅是说明性的。
附图要被视为示意性表示,并且附图中所图示的元件不一定按比例示出。而是,各种元件被表示使得它们的功能和一般目的对本领域技术人员变得明显。在附图中示出并在下文中描述的功能块、装置、物理或功能单元的组件之间的任何连接或耦合也可以通过间接连接或耦合来实现。组件之间的耦合也可以建立在有线或无线连接上。功能块可以采用硬件、软件、固件或其组合来实现。
在本申请的上下文中,术语用户实体或移动实体或用户设备UE是指例如由人(用户)用于他或她的个人通信的装置。它可以是电话类型的装置,例如电话或蜂窝电话、移动台、无绳电话或个人数字助理类型的装置,像配备有无线数据连接的膝上型计算机、笔记本、记事本、平板。用户实体也可以与非人类像动物、植物或机器相关联。用户实体可配备有SIM订户身份模块或电子SIM,包括与使用UE的用户关联的唯一身份,诸如IMSI(国际移动订户身份)、TMSI(临时移动订户身份)或GUTI(全球唯一临时UE身份)。在UE内存在SIM利用用户的订阅来唯一地定制UE。为了清楚起见,要注意的是,用户和订户之间存在区别,但存在紧密的连接。用户通过获取对网络的订阅来访问网络,并由此成为网络内的订户。然后,网络识别订户,并使用相关联的订阅来标识相关的订户数据。用户可以是UE的实际用户,并且用户也可以是拥有订阅的用户,但是用户和订阅的拥有者也可以不同。
在下文中,描述了在支持控制平面用户平面分离CUPS的4G或5G网络的上下文中用于支持系留策略的机制。举例来说,提出了对3GPP Sx或N4参考点的扩展,并且分组流控制协议PFCP可以适于允许控制平面激活用户平面处的系留策略。
如将在下文所述的,提供了一种简单的解决方案来检测或避免使用系留机制,或者来通知蜂窝网络中的其他实体使用系留机制。
尤其对于分组网关控制平面、业务检测功能控制平面和会话管理功能,提出了一种机制来激活分组网关用户平面、业务检测功能用户平面或用户平面功能中的系留策略。
为简单起见,在下文中,术语UPF将用于指代5G核心用户平面功能,而且指代分组网关用户平面或业务检测功能用户平面。
下面提出的解决方案适用于以下场景:
-简单UPF,其不具有运行复杂的系留检测机制的能力,所述复杂的系留检测机制诸如启发式或TCP指纹识别。
-复杂UPF,其能够运行复杂的系留机制,并能应用启发式或TCP指纹识别。由于现有机制不保证100%的准确性,举例来说,如果用户破解TTL,则在TCP指纹识别中,基于TTL(寿命时间)的系留检测可能失败。下面提出的解决方案可以充当间隙过滤器,并提供更稳健的机制。
此外,下面提出的解决方案能应用于具有统一资费(flat tariff)的订户和具有非统一资费的订户的用例。
具有统一资费的订户
结合图4描述了该机制。在任何消息交换之前,执行PFCP关联并且交换用户平面功能的能力。在步骤S11中,用户平面功能100向会话管理功能SMF 500传送PFCP关联请求。在UPF 100和SMF实体500之间的PFCP关联过程中,现有机制被扩展,以报告UPF能力与新能力,诸如系留实施。图3的表中示出了这种交换的示例,其中最后一行指示TEEU特征,这意味着通过用户平面功能支持系留实施。这允许SMF 500知道哪些用户平面功能100支持这种能力,并且在选择用户平面功能100时能将该信息考虑在内。
在步骤S12中,SMF 500向用户平面功能100传送关联响应。
步骤S13至步骤S20示出了PDU会话建立过程。在步骤S13中,UE 70将PDU会话建立请求传送到接入和移动功能AMF 85。AMF 85在步骤S14向SMF 500传送Namf会话创建消息,所述SMF 500在步骤S15向PCF200传送策略请求。在步骤S16中,PCF 200通过发送包括IMSI和MSISDN的UDR策略简档请求来检索存储在用户数据存储库中的订户的策略简档。在步骤S17中,UDR90利用指示系留策略应用的UDR策略简档响应进行响应。如果系留策略应用,则PCF通过Npcf策略响应(Npcf是PCF向消费者提供的接口)在会话管理功能500中安装系留策略(S18)。能为此扩展当前的5G策略控制和计费规则PCC规则。
然后SMF 500执行UPF选择,并选择具有系留能力的UPF。SMF 500在步骤S19中触发PFCP会话建立请求,包括对应的分组检测规则PDR以及对应的实施动作,诸如转发动作规则(FAR)、QER(QoS实施规则)、URR(使用报告规则)等,以应用于此PDU会话。尤其是,SMF 500能指令UPF100激活系留机制。因此,转发动作规则FAR可以被扩展。备选地,SMF 500能在每个节点的基础上,诸如对于所有用户会话,在用户平面功能100中启用该功能性,或者UPF可以被本地配置成应用下面描述的系留策略。
在步骤S20中,UPF传送会话建立响应。因此,PDU会话建立继续进行,并且此后,例如Facebook数据的应用业务使用系留机制从装置(诸如,图2所示的装置81到装置84中的任何一个)传送到应用服务器95,使得它是使用用户实体70的订阅传送的。在步骤S21中,UE70使用系留机制来启动应用业务,尤其是与诸如Facebook、Netflix等的应用有关的业务,使得数据分组实际上来自图2的装置81至装置84中的任何一个。在步骤S21中,将TCP同步消息(TCP SYN)发送到用户平面功能100,该用户平面功能100在步骤S22中将该消息转发到应用服务器95。在步骤S23中,将确认消息(TCP SYN/ACK)从应用服务器发送到UPF 100,其中确认消息包括设置为某个值的寿命指示符,诸如寿命时间TTL。TTL值表示跳数限制(hoplimit),并描述了一种限制网络中的数据分组的寿命跨度(lifespan)或寿命的机制。当达到时间跨度或跳数限制时,数据分组将被忽略或必须重新验证。
在步骤S24中,UPF 100分析传入业务。当UPF检测到下行链路业务时,其中假定所有下行链路分组检测规则PDR均包括其中能修改TTL的转发动作规则,并且当将该机制应用于UE PDU会话的所有下行链路业务时,UPF 100将下行链路业务中的TTL值设置为0。由于下行链路分组将被GTP(GPRS隧穿协议(tunneling protocol))-U封装,因此对于TTL检查的下一跳将是UE 70。
举例来说,像无线电接入网这样的中间跳将不检查内部分组中的TTL值,其对应于具有由发送服务器设置的TTL值的原始分组。
因此,用户平面功能以这样一种方式修正诸如TTL值之类的寿命指示符:它能到达订阅了蜂窝网络的用户实体70,但是它不能从用户实体70转发到另一实体,诸如图2所示的实体81至实体84中的一个。在所示的示例中,寿命指示符被设置为0。然而,应当理解,当UPF100位于网络内的不同位置时,寿命指示符可以被设置为另一值,使得当到达用户实体70时,它不能进一步被传送。
对于修正TTL值的机制,存在不同的选项:
作为第一备选方案,UPF修正了用于IP层的顶部上的任何协议的所有下行链路IP分组的TTL。作为备选方案,UPF 100仅针对IP层的顶部上的特定协议(诸如TCP(传输控制协议)或UDP(用户数据报协议))修改TTL值。举例来说,当使用TCP协议时,用户平面功能100可以仅修改如图4所示的下行链路TCP确认消息的数据分组和可能的重传。当使用UDP时,用户平面功能可以仅修改用于前几个IP分组(诸如每个流中的前两个或三个分组)的TTL。因此,在步骤S25中,SMF 500向UE 70传送具有所修正的TTL值的确认消息。在步骤S26中,用户实体70的IP协议栈检查TTL值,并且在将分组发送到诸如装置81至装置84中的一个的经系留的装置之前丢弃该分组。这导致系留业务阻止,但是用户实体70本身的业务将在没有任何改变的情况下保持。
应用业务可以继续,并且在步骤S27中,假如指令UPF检测并报告对于该PDU会话是否正在发生系留,则作为示例,出于统计原因,UPF 100可检测后续上行链路TCP确认消息的存在或缺乏,该后续上行链路TCP确认消息通常对于TCP情况是存在的。因此,在步骤S27中,对于所监测的确认检测到超时。
举例来说,如果检测到上行链路TCP确认,则UPF能断定没有使用系留机制。然而,如果未检测到上行链路TCP确认,并且由于UE已经阻止了用于装置81至装置84的分组使得系留机制是活动的,因此UPF超时无响应,则可能报告该系留。因此,在步骤S28中,用户平面功能100能在会话报告中报告使用了系留机制。对于报告,讨论了两种备选方案:
-可以利用新类型扩展Sx-N4 PFCP报告类型,使得在检测到系留时触发PFCP会话报告请求。报告类型IE可以如3GP 29.244中讨论地那样编码。它指示用户平面功能发送到控制平面功能的报告的类型。在这种情况下,八位位组(Octet)5能被编码如下:
八位位组5应被编码如下:
-位1–DLDR(下行链路数据报告):当设置为1时,这指示下行链路数据报告
-位2–USAR(使用报告):当设置为1时,这指示使用报告
-位3–ERIR(错误指示报告):当设置为1时,这指示错误指示报告。
-位4–UPIR(用户平面不活动报告):当设置为1时,这指示用户平面不活动报告。
-位5–TETR(系留报告):当设置为1时,这指示系留报告。
-位6至8–备用,供将来使用,并设置为0。
至少一个位应被设置为1。若干位可以被设置为1。
作为现有URR使用报告规则的备选方案,可能被扩展有二进制标志来指示系留(是或否)。在步骤S29中,SMF 500向UPF 100传送PFCP会话报告响应。
上述机制描述了简单的系留检测和报告机制,并且不依赖于在UPF上运行的复杂的启发式或TCP指纹识别技术。
在上述解决方案中,提出了系留机制的完全阻止。它允许网络服务提供商在订户的现有数据计划的顶部上提供系留选项计划。
具有非统一资费的订户
对于具有非统一资费的订户,避免订户被过多计费的情形可能是有利的。上面结合图4讨论的消息交换也能被应用于这种场景,然而,在步骤S24中,UPF 100可以报告其中寿命指示符TTL已经被改变的那些分组的0字节量。然而,UPF将存储其中改变了TTL值的那些数据分组的实际量。仅在成功建立了TCP连接的情况下,举例来说,UPF 100检测到后续上行链路TCP确认,所述后续上行链路TCP确认指示对于该流没有应用系留,UPF将报告存储的量,举例来说,该量报告对应于用于确认的量加上先前存储的SYN/ACK的量。在UDP业务的情况下,用户平面功能可以检查在TTL改变的下行链路业务之后是否存在后续的上行链路业务。因此,仅当存在上行链路回复的情况下,具有所修正的TTL的分组才将会被计数。如果不存在上行链路回复,则分组尚未到达最终目的地,并且订户应该为这些分组付费。
系留节流策略
上述机制描述了其中网络运营商可能完全阻止使用系留机制的情形。然而,可能有必要应用限制较少的策略,像节流。在这种情况下,可以降低用于经系留的流的带宽,因此,代替对于下行链路分组将TTL设置为0,UPF可以将该流节流到上行链路业务UPF已经检测到系留的所配置带宽,例如,TTL已经减小了。在这种情形下,上行链路和下行链路业务两者都可能被节流。举例来说,当如结合图4所讨论地那样对于上行链路已经检测到系留时,标识使用系留机制的特定IP流。该流由5元组标识,包括源IP、目的地IP、源端口、目的地端口和IP协议。因此,UPF可以对该流中用于上行链路和下行链路两者的任何后续分组应用节流。节流可以通过使用诸如漏桶(leaky bucket)算法或令牌桶算法的已知机制来进行。举例来说,如果到达速率低于带宽限制并且缓冲区为空,则各个分组在它们到达时被转发。超过带宽限制的分组突发能在它们到达时排队,并且分组以带宽限制的速率从队列中提取。确切的提取时间可以由任何用户到UPF的其他分组的到达来指定,并且当服务会话队列已满时到达的分组可能被丢弃。
混合接入UPF
上述机制在混合接入UPF上也是有效的。在混合接入UPF中,无论接入的是5G、Wi-Fi还是固定网络,下行链路业务将总是被封装,因此将TTL设置为0将总是确保用于TTL检查的下一跳将是用户实体70,因为像无线电接入网、Wi-Fi或BNG(边界网络网关)这样的中间跳将不会检查内部分组中的TTL值。
此外,有可能将上述解决方案扩展到每个支路,诸如5G接入支路、固定接入支路或Wi-Fi接入支路。举例来说,作为订户的策略简档的一部分存储在UDR数据库中的策略可能被安装成仅针对某些支路应用系留策略,例如,根据所使用的支路,例如仅针对Wi-Fi和5G接入,并且不针对固定接入,假设固定接入没有带宽问题。因此,在这种情形下,系留策略的应用取决于在接入网络的接入支路中使用的技术。
结论
图5总结了在用户平面功能100处执行的主要步骤中的一些。用户平面功能可以是5G网络的UPF,然而,UPF也可以是4G架构中的PDN网关或4G架构的业务检测功能。在第一步骤S61中,用户平面功能或网关检测传送到第一用户实体的下行链路数据分组会话,举例来说,从应用服务器95到用户实体70的下行链路业务。在步骤S62中,然后网关或用户平面功能修正所检测的下行链路数据分组会话的数据分组中的至少一些的寿命指示符。诸如TTL之类的寿命指示符的修正使得分组将到达用户实体,通过所述用户实体,通过无线或蜂窝网络交换数据分组,但是寿命被修正使得它们不能从用户实体进一步被传送,因此它们不能从用户实体70传送到实体81至实体84中的任何一个。
这个机制在上面结合图4进行了讨论,尤其是步骤S24。
图6总结了在策略控制实体处执行的更相关的步骤中的一些,诸如结合图4讨论的PCF 200。用户实体75是可以通过订阅数据在网络中标识的用户实体。在步骤S71中,诸如图4的PCF 200之类的策略控制实体确定用于通过蜂窝网络与用户实体70交换的数据分组会话的策略。在步骤S72中,策略控制实体确定策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,在该系留机制中,网络中未被标识的其他用户实体使用用户实体70的传输能力和传输权限通过网络来交换数据分组。如果在步骤S72中确定必须应用系留策略,则策略控制实体指令被配置成控制其中涉及第一用户实体的数据分组会话的会话控制实体实施系留策略。
这在上面结合图4的步骤S16被讨论了。
图7总结了由诸如图4的会话管理功能500的会话控制实体执行的步骤中的一些。在步骤S81中,会话控制实体从策略控制实体接收会话策略,该策略控制实体应当用于控制其中涉及用户实体70的数据分组会话。在步骤S82中,要确定会话策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略。在步骤S82中,要假设确定应当应用系留策略。因此,在步骤S83中,会话控制实体选择具有实施系留策略的能力的网关。在步骤S84中,然后应用系留策略的请求被传送到对应的所选择的网关。
这在上面结合图4的步骤S19被讨论了。
图8总结了在网关或用户平面功能处执行的步骤。在结合图8描述的机制中,不存在完全阻止与系留机制相关的所检测的分组,但是在步骤S91中,举例来说,针对上行链路连接请求检测到系留机制。如结合图4所讨论的,当没有从移动实体接收到进一步的上行链路确认时,可以检测到系留机制。当针对分组流检测到系留机制的使用时,可以在步骤S92中节流带宽。
图9示出了网关或用户平面功能100的示意性架构视图,其被配置成控制数据分组流的数据分组,并且其可以修正寿命指示符,诸如上面所描述的TTL。在IPV4中,它是IP报头中的字段,在IPV6中,它被重命名为跳数限制,但这两个参数都是分组的剩余寿命的指示符。网关或用户平面功能100包括被配置成向其他实体传送用户数据或控制消息并从配置成其他实体接收用户数据或控制消息的接口或输入/输出110。接口110特别有资格接收应用系留策略的指示,其中接口还可以用于接收和传送数据分组。用户平面功能更进一步包括负责如上所述的用户平面功能100的操作的处理单元120。处理单元120包括一个或多个处理器,并且可以执行存储在存储器130上的指令,其中存储器可以包括只读存储器、随机存取存储器、大容量存储设备、硬盘等。存储器可以更进一步包括由处理单元120执行的合适的程序代码,以便实现其中涉及用户平面功能的上述功能性。
图10示出了用户平面功能或网关300的另一示例表示,其包括用于检测传送到在网络中由其订阅数据所标识的用户实体的下行链路数据分组会话的模块310。更进一步,提供模块320,其被配置成修正如上所述的寿命指示符。
图11示出了诸如结合图4讨论的PCF 200的策略控制实体200的示意性架构视图。策略控制实体200包括被提供用于传送用户数据或控制消息并被提供用于从其他实体接收用户数据或控制消息的接口或输入/输出210。策略控制实体包括负责实体200的操作的处理单元220。处理单元220包括一个或多个处理器,并且可以执行存储在存储器230上的指令,其中存储器可以包括只读存储器、随机存取存储器、大容量存储器、硬盘等。存储器230可以更进一步包括由处理单元220执行的合适的程序代码,以便实现其中涉及策略控制实体200的上述功能性。
图12示出了策略控制实体400的另一示例示意性表示,其包括被配置成确定用于与用户实体70交换的数据分组会话的策略的第一模块410。更进一步,提供模块420,其被配置成确定策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,使得模块420确定系留策略。策略控制实体400更进一步包括被配置成指令会话控制实体实施系留策略的模块430。
图13示出了诸如图4所示的SMF 500的会话控制实体的示例架构视图。会话控制实体500包括被配置成从其他实体接收控制消息或用户数据并被配置成向其他实体传送控制消息或用户数据的输入/输出或接口510。实体更进一步包括负责会话控制实体500的操作的处理单元520。处理单元520包括一个或多个处理器,并且可以执行存储在存储器530上的指令,其中存储器可以包括只读存储器、随机存取存储器、大容量存储设备、硬盘等。存储器可以更进一步包括由处理单元520执行的合适的程序代码,以便实现其中涉及会话控制实体的上述功能性。
图14示出了会话控制实体的另一示意图,其包括被配置成从策略控制实体接收会话策略的第一模块610。提供模块620,其被配置成确定会话策略是否包括系留策略。因此,模块620确定应该应用系留策略。模块630被配置成选择能够应用系留策略的网关或用户平面功能,并且提供模块640,其被配置成向所选择的网关传送会话建立或会话修改请求,通过其指令该网关应用系留策略。
从以上讨论可以得出一些一般性结论:
就网关100而言,其通过修正寿命指示符来阻止系留机制的使用,有可能修正所检测的下行链路数据分组会话的所有数据分组的寿命。
更进一步,有可能确定用于传送数据分组会话的数据分组的传输协议,并且只有当所确定的传输协议对应于预定义的一组传输协议中的一个时,才可以修正寿命指示符。
在这个示例中,只有属于某个预定义传输协议的数据分组可以被修正,使得它们在到达第一用户实体时不能进一步被传送。
更进一步,有可能检测第二实体81-84是否使用系留机制通过蜂窝网络来传送数据分组。为此,检测从第一移动实体70到蜂窝网络的上行链路连接请求,并且检测响应于传送到第一用户实体的上行链路连接请求的下行链路确认消息。更进一步,要确定是否接收到响应于所检测的下行链路确认消息的另外的上行链路确认消息。当在所检测的下行链路确认消息之后的预定义时间段内没有接收到另外的上行链路确认消息时,检测到系留机制的使用。这在上面结合图4在步骤S27中被讨论了,其中网关等待接收另外的确认消息。
如上所述检测到的系留机制的使用然后可以被报告给蜂窝网络的会话控制实体500,该会话控制实体500被配置成控制第一用户实体70的数据分组会话。
更进一步,在下行链路确认消息中可以修正寿命指示符,并且在转发到第一移动实体的下行链路确认消息中将所修正的寿命指示符传送到所述第一用户实体。这在上面结合图4在步骤S25中被讨论了。
网关100可以更进一步从蜂窝网络的会话控制实体接收请求建立数据分组会话的请求消息,其中请求消息包括修正要建立的数据分组会话的数据分组中的至少一些的寿命指示符的指令。这在上面结合图4的步骤S19更详细地被讨论了。
网关可以更进一步通知被配置成控制第一用户实体的数据分组会话的会话控制实体关于其修正数据分组中的寿命指示符的能力,如以上结合步骤S11所讨论的那样。
数据分组可以是IP数据分组,并且寿命指示符可以是TTL参数。
更进一步,有可能为订户确定经由第一用户实体交换的数据分组的数据量。当确定订户的数据量时,可以不考虑检测到系留机制的使用的数据分组。
就策略控制实体200的操作而言,策略控制实体200检测到系留策略的应用,并且相应地指令会话控制实体500实施系留策略。系留策略可以包括用于修正在传送到第一用户实体的下行链路数据分组会话的数据分组中存在的寿命指示符的指令,使得寿命指示符已经被修正的数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达第一用户实体时不能进一步被传送。指令会话控制实体的步骤可以包括通知会话控制实体应该通过修正寿命指示符来实施系留策略的步骤。
会话控制实体的指令能被实现为传送到会话控制实体的策略计费规则的一部分。
此外,在其中可以使用若干接入技术来接入蜂窝网络的混合接入UOF情况下,可指令会话控制实体仅针对某一种接入技术实施系留策略。
就会话控制实体500而言,会话请求可以是会话建立请求(例如,Sx会话建立请求)或会话修改请求(例如,Sx会话修改请求)。此外,系留策略可以包括用于修正在传送到第一用户实体的下行链路数据分组会话的数据分组中存在的寿命指示符的指令,使得寿命指示符已经被修正的数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达第一用户实体时不能进一步被传送。指令网关的步骤可以包括如上在图4的步骤S19中讨论地那样指令网关修正寿命指示符的步骤。
就网关100而言,当检测到系留机制的使用时,其不修正寿命指示符,而只是降低带宽,网关100可以通过如下方式检测系留机制:检测从第一移动实体70到蜂窝网络的上行链路连接请求,并且响应于传送到第一用户实体的上行链路连接请求来检测下行链路确认消息。更进一步,可以确定是否接收到响应于所检测的下行链路确认消息的另外的上行链路确认消息。然后当在如以上在图4的步骤S27中所讨论地那样检测到下行链路确认消息之后的定义的时间段内没有接收到另外的上行链路确认消息时,可以检测系留机制的使用。
上面讨论的解决方案具有以下优点。网络运营商有可能对统一资费场景应用简单的解决方案,通过该方案检测到系留,通过该方案可以阻止系留,或者通过该方案可以报告系留,这允许使用简单的UPF实体,其不具有高级系留检测机制,诸如TCP指纹识别或启发式。
此外,它允许运营商在支持控制和用户平面分离的4G或5G网络的上下文中应用系留策略。系留策略可以被提供为来自控制平面功能的策略,或者本地配置在用户平面功能中。
此外,它允许网络运营商在具有统一资费的订户的计划的顶部上添加系留分组计划。此外,网络运营商可能能够生成更多的收入,因为不同的资费可能会应用于4G或5G网络中的系留业务。最后,它允许网络运营商控制和报告系留业务,并且基于通过系留装置生成的业务应用不同的策略。
对于最终用户来说,上述场景具有的优点在于,经系留的连接比它将在公共热点处更安全。数据将快速地且以安全的方式被发送,而不会暴露在不安全的公共热点处可能造成的偶然窥探或其他安全风险中。
Claims (9)
1.一种用于操作策略控制实体(200)的方法,所述策略控制实体(200)被配置成控制在蜂窝网络中应用于第一用户实体的用于与所述蜂窝网络交换数据分组会话的策略,其中,所述第一用户实体由所述蜂窝网络通过订阅数据来标识,所述第一用户实体通过所述订阅数据链接到订户,所述方法包括:
-确定用于通过所述蜂窝网络与所述第一用户实体交换所述数据分组会话的所述策略,
-确定所述策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,其中第二实体使用所述第一用户实体的传输能力通过所述蜂窝网络来交换数据分组会话的数据分组,其中所述确定包括:向用户数据存储库传送策略简档请求,并且从所述用户数据存储库接收策略简档响应,所述策略简档响应指示所述系留策略应用,其中,在肯定的情况下,
-指令被配置成控制其中涉及所述第一用户实体的所述数据分组会话的会话控制实体实施所述系留策略。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述系留策略包括修正在传送到所述第一用户实体的下行链路数据分组会话的所述数据分组中存在的寿命指示符的指令,使得所述寿命指示符已经被修正的所述数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达所述第一用户实体时不能进一步被传送,其中,指令所述会话控制实体包括通知所述会话控制实体应该通过修正所述寿命指示符来实施所述系留策略。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,指令所述会话控制实体被实现为传送到所述会话控制实体的策略和计费规则的一部分。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法,其中,为接入所述蜂窝网络提供不同接入技术,其中,指令所述会话控制实体包括:仅当利用来自所述不同接入技术的预定义接入技术接入所述蜂窝网络时,指令所述会话控制实体实施所述系留策略。
5.一种策略控制实体(200),被配置成控制蜂窝网络中应用于第一用户实体的用于与所述蜂窝网络交换数据分组会话的策略,其中,所述第一用户实体由所述蜂窝网络通过订阅数据来标识,所述第一用户实体通过所述订阅数据链接到订户,所述策略控制实体包括:存储器(230)和至少一个处理单元(220),所述存储器包含由所述至少一个处理单元可执行的指令,其中,所述策略控制实体可操作以:
-确定用于通过所述蜂窝网络与所述第一用户实体交换所述数据分组会话的所述策略,
-确定所述策略是否包括指示如何处置系留机制的系留策略,其中第二实体使用所述第一用户实体的传输能力通过所述蜂窝网络来交换数据分组会话的数据分组,其中所述确定包括:向用户数据存储库传送策略简档请求,并且从所述用户数据存储库接收策略简档响应,所述策略简档响应指示所述系留策略应用,并且其中,在肯定的情况下,
-指令被配置成控制其中涉及所述第一用户实体的所述数据分组会话的会话控制实体实施所述系留策略。
6.根据权利要求5所述的策略控制实体,其中,所述系留策略包括修正在传送到所述第一用户实体的下行链路数据分组会话的所述数据分组中存在的寿命指示符的指令,使得所述寿命指示符已经被修正的所述数据分组已经到达寿命的终点,并且当到达所述第一用户实体时不能进一步被传送,其中,用于指令所述会话控制实体的所述策略控制实体可操作以通知所述会话控制实体应该通过修正所述寿命指示符来实施所述系留策略。
7.根据权利要求5或6所述的策略控制实体,进一步可操作以将所述会话控制实体的所述指令实现为传送到所述会话控制实体的策略和计费规则的一部分。
8.根据权利要求5至6中的任一项所述的策略控制实体,其中,为接入所述蜂窝网络提供不同接入技术,所述策略控制实体可操作以仅当利用来自所述不同接入技术的预定义接入技术接入所述蜂窝网络时,指令所述会话控制实体实施所述系留策略。
9.一种计算机可读存储介质,已存储要由策略控制实体的至少一个处理单元执行的程序代码,其中,程序代码的执行使得所述至少一个处理单元执行根据权利要求1至4中的任一项所述的方法。
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