CN112437404B - 实现端到端的数据传输的方法、单元及网关 - Google Patents

实现端到端的数据传输的方法、单元及网关 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种实现端到端的数据传输的方法、单元及网关。该方法应用于策略与计费规则功能单元，策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集；该方法包括：接收来自应用功能单元的认证授权请求，认证授权请求包括用户设备地址；根据映射表和用户设备地址，识别用户设备所属的客户终端设备；生成客户终端设备的服务质量规则；下发服务质量规则到分组数据网关，以使得分组数据网关根据服务质量规则创建客户终端设备的专有承载，专有承载用于实现端到端的数据传输。通过上述方式，本申请能够提高端到端业务的服务质量。

Description

实现端到端的数据传输的方法、单元及网关
技术领域
本申请涉及集群通信技术领域，特别是涉及一种实现端到端的数据传输的方法、策略与计费规则功能单元及分组数据网关。
背景技术
宽带集群业务对客户终端设备(Customer Premise Equipment,CPE)的扩展覆盖能力有很大依赖，需要CPE能下挂集群终端、摄像机、生命体征监测仪等设备，实现集群业务的扩展，拓展应用场景。
目前相关技术中，无法解决CPE下挂的用户设备端到端业务的服务质量(Qualityof Service，QoS)保障需求，容易造成终端端到端业务卡顿、掉帧或有时延，影响用户体验，影响整体CPE下挂设备方案的部署。
发明内容
本申请主要提供一种实现端到端的数据传输的方法、策略与计费规则功能单元及分组数据网关，以解决相关技术中客户终端设备下挂的用户设备端到端业务的服务质量无法保障的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种实现端到端的数据传输的方法。该方法应用于策略与计费规则功能单元，策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集；该方法包括：接收来自应用功能单元的认证授权请求，认证授权请求是应用功能单元响应于用户设备发起端到端的业务请求生成的，认证授权请求包括用户设备地址；根据映射表和用户设备地址，识别用户设备所属的客户终端设备；生成客户终端设备的服务质量规则；下发服务质量规则到分组数据网关，以使得分组数据网关根据服务质量规则创建客户终端设备的专有承载，专有承载用于实现端到端的数据传输。
为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种实现端到端的数据传输的方法。该方法包括：应用于分组数据网关，方法包括：分组数据网关接收策略与计费规则功能单元下发的服务质量规则，策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集，服务质量规则由策略与计费规则功能单元响应于用户设备发起的端到端业务请求，并通过映射表识别到用户设备所属的客户终端设备后生成；分组数据网关根据服务质量规则创建客户终端设备的专有承载，专有承载用于实现端到端的数据传输。
为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种策略与计费规则功能单元。该策略与计费规则功能单元存储器和处理器；其中，存储器与处理器连接，用于存储程序；处理器，用于通过运行存储器中的程序，以实现上述的实现端到端的数据传输的方法。
为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种分组数据网关。该一种分组数据网关包括存储器和处理器；其中，存储器与处理器连接，用于存储程序；处理器，用于通过运行存储器中的程序，以实现上述的实现端到端的数据传输的方法。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请通过在策略与计费规则功能单元中存储客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，当客户终端设备下挂的用户设备发起端到端业务请求时，策略与计费规则功能单元能够根据用户设备的地址，通过映射表找到用户设备所属的客户终端设备。策略与计费规则功能单元查找到用户设备所属的客户终端设备后，为客户终端设备配置专有承载的服务质量规则。策略与计费规则功能单元下发服务质量规则到分组数据网关，使得分组数据网关根据服务质量规则发起激活客户终端设备专有承载的流程，从而建立客户终端设备的专有承载。客户终端设备下挂的用户设备端到端业务的数据通过建立的专有承载进行传输，能够保证端到端业务服务质量，提高用户体验。
附图说明
图1是本申请提供的通信系统一实施例的结构示意图；
图2是本申请提供的CPE地址池和CPE IMSI的映射表示意图；
图3是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法第一实施例的流程示意图；
图4是本申请提供的PCRF建立CPE地址池和CPE IMSI的映射表一实施例的流程示意图；
图5是本申请提供的PCRF建立CPE地址池和CPE IMSI的映射表的交互流程示意图；
图6是本申请提供的PCRF更新CPE地址池和CPE IMSI映射表的交互流程示意图；
图7是本申请提供的端到端业务双方为下挂UE且属于不同CPE的场景下建立和修改双方专有承载的流程示意图；
图8是本申请提供的端到端业务双方为下挂UE且属于不同CPE的场景下释放双方专有承载的流程示意图；
图9是本申请提供的端到端业务双方属于相同CPE的下挂UE的场景下创建和修改双方专有承载的流程示意图；
图10是本申请提供的端到端业务双方属于相同CPE的下挂UE的场景下释放双方专有承载的流程示意图；
图11是本申请提供的端到端业务双方为CPE的下挂UE与普通终端的场景下创建和修改双方专有承载的流程示意图；
图12是本申请提供的端到端业务双方为CPE的下挂UE与普通终端的场景下释放双方专有承载的流程示意图；
图13是申请提供的端到端业务数据通过专有承载进行传输的流程示意图；
图14是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法另一实施例的流程示意图；
图15是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法一具体应用场景的示意图；
图16是本申请提供的策略与计费规则功能单元一实施例的结构示意图；
图17是本申请提供的分组数据网关一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请公开了一种实现端到端的数据传输的方法，该方法应用于策略与计费规则功能单元(Policy and Charging Rules Function,PCRF)。PCRF中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集。
具体地，请参阅图1，图1是本申请提供的通信系统一实施例的结构示意图。本实施例的通信系统包括应用功能单元(Application Function,AF)、PCRF、分组数据网关(Packet Data Network Gateway,PGW)、服务网关(Serving Gateway,SGW)、移动管理实体(Mobile Management Entity,MME)、基站(evolved Node B,eNB)、客户终端设备(CustomerPremise Equipment,CPE)及CPE下挂的用户设备(User Equipment,UE)。AF连接PCRF、PCRF连接PGW、PGW连接SGW、SGW连接MME或eNB、MME连接eNB，eNB下辖多个CPE，每个CPE下挂至少一个UE。UE可以是手机(phone)、摄像机(Camera)、平板(pad)、手提电脑(laptop)、或其它客户端(Other client)等终端设备。
其中，在PCRF中存储各个CPE地址池和各个CPE的全球移动用户唯一标识(International Mobile Subscriber Identity,IMSI)的映射表。上述映射表是类似于如图2所示的映射表，表中记录CPE地址和CPE IMSI等信息，以及CPE地址和CPE IMSI的对应关系信息。系统中的每个CPE，均可自动为下挂的UE分配自身地址池中的地址。进一步的，PGW为系统中的各个CPE分别分配一个静态地址，用于和CPE IMSI和CPE地址池关联，并且存储各个CPE的静态地址。因此，本申请PCRF可以通过用户设备的地址，确定对应的CPE地址池，进而在映射表中查找到用户设备所属的CPE的CPE IMSI和CPE的静态地址。
对于上述通信系统具体端到端的数据传输过程将在下面的实时例中详细描述。
请参阅图3，图3是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法一实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤：
S301：策略与计费规则功能单元接收来自应用功能单元的认证授权请求，认证授权请求是应用功能单元响应于用户设备发起端到端的业务请求生成的，认证授权请求包括用户设备地址。
AF接收到UE发起端到端的业务请求后，响应于端到端的业务请求，AF通过Rx接口向PCRF发送AAR(认证授权请求)，用于为PCRF提供业务动态信息。PCRF通过Rx接口接收AAR。其中，AAR携带有UE的地址。
S302：策略与计费规则功能单元根据映射表和用户设备地址，识别用户设备所属的客户终端设备。
PCRF可以通过用户设备的地址，确定对应的CPE地址池，进而在映射表中查找到用户设备所属的CPE的CPE IMSI和CPE IP。
S303：策略与计费规则功能单元生成客户终端设备的服务质量规则。
PCRF为UE所属的CPE配置服务质量(Quality of Service,QoS)规则。QoS规则的控制对象是承载，QoS规则定义承载的容量、时延和错误率等数据传输质量要求。
S304：策略与计费规则功能单元下发服务质量规则到分组数据网关，以使得分组数据网关根据服务质量规则创建客户终端设备的专有承载，专有承载用于实现端到端的数据传输。
PCRF通过Gx接口下发CPE的QoS规则到PGW，以触发PGW发起创建CPE的专有承载的流程。专有承载用于实现端到端的数据传输，能够业务不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
本实施例通过在PCRF增加CPE地址池功能，能够把CPE和CPE地址池进行关联。PCRF中存储CPE地址池和CPE IMSI的映射表，当CPE下挂的UE发起端到端业务请求时，PCRF能够根据UE的地址，通过映射表识别出UE所属的CPE。PCRF查找到UE所属的CPE后，为CPE配置专有承载的QoS规则。PCRF下发QoS规则到PGW，使得PGW根据QoS规则发起激活CPE专有承载的流程，从而建立CPE的专有承载。CPE下挂的UE端到端业务的数据通过建立的专有承载进行传输，能够保证端到端业务服务质量，提高用户体验。
在PCRF创建CPE的专有承载的QoS规则之前，需要建立CPE地址池和CPE IMSI映射表。请参阅图4，图4是本申请提供的PCRF建立CPE地址池和CPE IMSI的映射表一实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤：
S401：策略与计费规则功能单元接收来自分组数据网关的信用控制创建请求；其中，信用控制创建请求包括客户终端设备地址，客户终端设备全球移动用户唯一标识及客户终端设备地址池的映射关系。
PCRF通过Gx接口接收PGW上报的信用控制创建请求CCR-Initial(信用控制创建请求)。其中，CCR-Initial携带有CPE IP、CPE IMSI及CPE地址池，及三者的映射关系。CPE地址池是CPE附着到网络时，PGW为CPE分配的。
S402：策略与计费规则功能单元根据映射关系，建立客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表。
PCRF根据PGW上报的CPE IP、CPE IMSI及CPE地址池的映射关系，建立如图2所示的CPE地址池和CPE IMSI映射表。
请共同参阅图4和图5，图5是本申请提供的PCRF建立CPE地址池和CPE IMSI映射表的交互流程示意图。PCRF建立CPE地址池和CPE IMSI映射表具体流程如下：
在CPE附着到网络的过程中，PGW收到SGW发送的CreateSessionRequest(创建会话请求)消息后向PCRF发送CCR-Initial消息，携带CPE的IMSI等识别信息，创建Gx接口会话；
PGW给SGW发送的Create Session Response(创建会话响应)消息中携带CPE地址池。具体为在PCO IE中的Additional parameters list(附加参数列表)中，选择3GPP协议保留的container identifier(容器标识符，如000AH)来携带CPE地址池；
SGW给MME发送的Create Session Response消息中携带CPE IP Pool。具体为在PCO IE中的Additional parameters list中，选择3GPP协议保留的container identifier(容器标识符，如000AH)来携带CPE地址池。
MME给CPE发送的NAS Attach Accept(非接入层附着接受)消息的ESM messagecontainer(会话管理消息容器)IE中的PCO IE中的Additional parameters list中，选择3GPP协议保留的container identifier(容器标识符，如000AH)来携带CPE地址池；
CPE识别NAS中扩展的CPE地址池IE，直接把此CPE地址池作为DHCP地址池，用于下挂UE的地址分配；
PGW将CPEIP与其下所包含的CPE地址池通过CCR-Update(信用控制更新请求)消息中的携带Event-Trigger(触发事件)为IP-Address-Allcation(IP地址分配)，CPE地址信息Frame-IP-Address(自身IP地址)，新增私有信息Pool-Begin-IP-Address(地址池起始地址)与Pool-End-IP-Address(地址池终止地址)，使得PCRF建立如图2所示的映射表。
在另一实施方式中，当CPE地址池发生变化时，PCRF需要更新CPE地址池和CPEIMSI映射表。请参阅图6，图6是本申请提供的PCRF更新CPE地址池和CPE IMSI映射表的交互流程示意图。PCRF更新CPE地址池和CPE IMSI映射表的具体流程如下：
在PGW触发的专有承载修改流程过程中，PGW给SGW发送的Update Bearer Request(更新承载请求)消息中携带最新的CPE地址池，向CPE通知CPE地址池变化，同时发送CCR-Update消息携带Event-Trigger为IP-Address-Allcation，CPE地址信息Frame-IP-Address，最新地址池信息Pool-Begin-IP-Address与Pool-End-IP-Address，PCRF收到该消息后更新如图2所示的映射表。
PGW在更新CPE地址池时向PCRF上报最新的CPE地址池，使得PCRF能够重新维护CPE地址池和CPE IMSI映射表。
本申请中，CPE专有承载的创建、修改和释放有多种场景，例如端到端业务双方为下挂UE且属于不同CPE的场景、端到端业务双方属于相同CPE的下挂UE的场景及端到端业务双方为CPE的下挂UE与普通终端的场景。以下详细描述多种场景下CPE专有承载的创建、修改和释放过程。
请参阅图7，图7是本申请提供的端到端业务双方为下挂UE且属于不同CPE的场景下建立和修改双方专有承载的流程示意图。本场景下建立和修改端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1为CPE1的下挂设备，UE2为CPE2的下挂设备。当UE1对UE2发起业务请求消息发送至AF。
(2)AF向PCRF请求创建Rx接口会话，发送AAR消息。其中，AAR携带会话SessionID(会话标识)、UE1IP(Framed-IP-Address)、媒体类型(Media-Type)、业务流描述(Flow-Description)及QoS带宽信息(MBR/GBR)等信息。
(3)PCRF收到AAR消息后，通过UE1 IP查找对应的Gx会话失败，PCRF继续查找UE1所属的CPE地址池，通过CPE地址池与CPE IMSI映射表，从而找到对应的CPE1的Gx接口上下文，识别终端UE1IP为CPE1下挂设备，成功响应AAR消息，创建Rx接口会话。
(4)PCRF生成QoS规则并向PGW下发QoS规则，更新本次会话对应的CPE1的Gx接口上下文。具体地，PCRF截取Rx接口消息中SessionID生成本次会话的动态规则名，并回填AAR请求携带的业务流描述(Flow-Description)与QoS参数，业务流状态(Flow-Status)等。QoS参数包括服务质量等级标识(QoS CLASS Identifier,QCI)、分配和保留优先级(Allocationand Retention Priority,ARP)等，QCI使用PCRF本地配置信息，ARP使用当前QCI的专有承载未使用的值，建立如表1所示的端到端服务质量规则与承载信息映射表，其余信息按PCRF本地配置填写。
表1 PCRF维护端到端业务规则与承载信息
Figure BDA0002711080880000091
(5)PGW根据QoS规则发起CPE1对应的专有承载的激活流程。演进分组核心网(Evolved Packet Core,EPC)侧完成网络侧触发专有承载创建流程，创建CPE1业务专有承载。
(6)AF收到业务请求后，通知被叫终端UE2。
(7)同时AF通知EPC完成CPE2专有承载创建，参考流程(2)-步骤(5)。
(8)被叫终端UE2响应该业务，并通知AF。
(9)AF携带UE2IP(Framed-IP-Address)与更新后的业务流描述(Flow-Description)，QoS带宽信息(MBR/GBR)，更新Rx接口会话。
(10)PCRF下发对应本次业务的QoS规则更新CPE2下的Gx接口上下文。具体地，PCRF根据表1查找到具体的QoS规则信息并更新本次业务对应的业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)，得到更新的QoS规则，并向PGW下发更新的QoS规则。其中，业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)是AAR携带的。
(11)PGW接收到更新的QoS规则，根据更新的QoS规则发起专有承载的修改流程。EPC侧完成网络侧触发专有承载修改流程，修改本次业务对应的CPE2专有承载。
(12)AF向主叫UE1发送业务响应消息，同时完成CPE1专有承载修改流程。
请参阅图8，图8是本申请提供的端到端业务双方为下挂UE且属于不同CPE的场景下释放双方专有承载的流程示意图。本场景下释放端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1为CPE1的下挂设备，UE2为CPE2的下挂设备。当UE1对UE2结束业务时发送业务结束消息至AF。
(2)AF向PCRF发送会话终止请求(STR)消息结束Rx会话。
(3)PCRF收到STR后，根据STR携带的Rx的Session ID找到对应的CPE和QoS规则，发起对应的专有承载的释放流程。具体地，PCRF发送重授权请求(Re-Auth-Request,RAR)到PGW删除该业务的QoS规则。
(4)PGW收到RAR后，发起EPC进行网络侧专有承载删除流程，以释放CPE1中该业务的专有承载。
(5)AF通知UE2业务结束，同时完成EPC侧对CPE2对应专有承载的释放。
请参阅图9，图9是本申请提供的端到端业务双方属于相同CPE的下挂UE的场景下创建和修改双方专有承载的流程示意图。本场景下创建和修改端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1和UE2均为CPE的下挂设备。当UE1对UE2发起业务请求消息发送至AF。
(2)AF向PCRF请求创建Rx接口会话，发送AAR消息。其中，AAR携带会话SessionID(会话标识)、UE1 IP(Framed-IP-Address)、媒体类型(Media-Type)、业务流描述(Flow-Description)及QoS带宽信息(MBR/GBR)等信息。
(3)PCRF收到AAR消息后，通过UE1 IP查找对应的Gx会话失败，PCRF继续查找UE1所属的CPE地址池，通过CPE地址池与CPE IMSI映射表，从而找到对应的CPE的Gx接口上下文，识别终端UE1 IP为CPE下挂设备，成功响应AAR消息，创建Rx接口会话。
(4)PCRF生成QoS规则并向PGW下发QoS规则，更新本次会话对应的CPE的Gx接口上下文。具体地，PCRF截取Rx接口消息中SessionID生成动态规则名，并回填AAR请求携带的业务流描述(Flow-Description)与QoS参数，业务流状态(Flow-Status)等。QoS参数包括服务质量等级标识(QoS CLASS Identifier,QCI)、分配和保留优先级(Allocation andRetention Priority,ARP)等，QCI使用PCRF本地配置信息，ARP使用当前QCI的专有承载未使用的值，其余信息按PCRF本地配置填写。
(5)PGW根据QoS规则发起CPE对应的专有承载的激活流程。演进分组核心网(Evolved Packet Core,EPC)侧完成网络侧触发专有承载创建流程，创建CPE业务专有承载。
(6)AF收到业务请求后，通知被叫终端UE2。
(7)同时AF通知EPC完成CPE专有承载创建，参考流程(2)-步骤(5)。
(8)被叫终端UE2响应该业务，并通知AF。
(9)AF携带UE2IP(Framed-IP-Address)与更新后的业务流描述(Flow-Description)，QoS带宽信息(MBR/GBR)，更新Rx接口会话。
(10)PCRF下发对应本次业务的QoS规则更新CPE下的Gx接口上下文。具体地，PCRF更新QoS规则中的业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)，得到更新的QoS规则，并向PGW下发更新的QoS规则。其中，业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)是AAR携带的。
(11)PGW接收到更新的QoS规则，根据更新的QoS规则发起专有承载的修改流程。EPC侧完成网络侧触发专有承载修改流程，修改本次业务CPE的专有承载。
(12)AF向主叫UE1发送业务相应消息，同时完成CPE专有承载修改流程。
请参阅图10，图10是本申请提供的端到端业务双方属于相同CPE的下挂UE的场景下释放双方专有承载的流程示意图。本场景下释放端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1和UE2均为CPE的下挂设备。当UE1对UE2发送业务结束消息至AF。
(2)AF向PCRF发送会话终止请求(STR)消息结束Rx会话。
(3)PCRF收到STR后，根据STR携带的Rx的Session ID找到对应的CPE和QoS规则，发起对应的专有承载的释放流程。具体地，PCRF发送重授权请求(Re-Auth-Request,RAR)到PGW删除该业务的QoS规则。
(4)PGW收到RAR后，发起EPC进行网络侧专有承载删除流程，以释放CPE中该业务的专有承载。
(5)AF通知UE2业务结束，同时完成EPC侧对CPE对应专有承载的释放。
请参阅图11，图11是本申请提供的端到端业务双方为CPE的下挂UE与普通终端的场景下创建和修改双方专有承载的流程示意图。本场景下创建和修改端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1为CPE1的下挂设备，UE2为普通终端。当UE1对UE2发起业务请求消息发送至AF。
(2)AF向PCRF请求创建Rx接口会话，发送AAR消息。其中，AAR携带会话SessionID(会话标识)、UE1 IP(Framed-IP-Address)、媒体类型(Media-Type)、业务流描述(Flow-Description)及QoS带宽信息(MBR/GBR)等信息。
(3)PCRF收到AAR消息后，通过UE1 IP查找对应的Gx会话失败，PCRF继续查找UE1所属的CPE地址池，通过CPE地址池与CPE IMSI映射表，从而找到对应的CPE的Gx接口上下文，识别终端UE1 IP为CPE下挂设备，成功响应AAR消息，创建Rx接口会话。
(4)PCRF生成QoS规则并向PGW下发QoS规则，更新本次会话对应的CPE1的Gx接口上下文。具体地，PCRF截取Rx接口消息中Session ID生成本次会话的动态规则名，并回填AAR请求携带的业务流描述(Flow-Description)与QoS参数，业务流状态(Flow-Status)等。QoS参数包括服务质量等级标识(QoS CLASS Identifier,QCI)、分配和保留优先级(Allocation and Retention Priority,ARP)等，QCI使用PCRF本地配置信息，ARP使用当前QCI的专有承载未使用的值，其余信息按PCRF本地配置填写。
(5)PGW根据QoS规则发起CPE对应的专有承载的激活流程。演进分组核心网(Evolved Packet Core,EPC)侧完成网络侧触发专有承载创建流程，创建CPE业务专有承载。
(6)AF收到业务请求后，通知被叫终端UE2，同时发送AAR到PCRF创建Rx接口会话。AAR携带UE2 IP(Framed-IP-Address)与业务流描述(Flow-Description)，QoS带宽信息(MBR/GBR)等。
(7)PCRF对终端UE2按协议流程处理，不需特别修改。具体地，PCRF通知PGW发起创建UE2对应的专有承载的流程。EPC侧完成UE2对应的专有承载创建流程，创建UE2业务专有承载。
(8)被叫终端UE2响应业务，并通知AF。
(9)AF携带UE2自身IP(Framed-IP-Address)与更新后的业务流描述(Flow-Description)，QoS带宽信息(MBR/GBR)，更新Rx接口会话。
(10)PCRF下发对应业务的QoS规则更新UE2下的Gx接口上下文。具体地，PCRF更新QoS规则中的业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)，得到更新的QoS规则，并向PGW下发更新的QoS规则。其中，业务流描述(Flow-Description)与QoS带宽信息(MBR/GBR)是AAR携带的。
(11)PGW接收到更新的QoS规则，根据更新的QoS规则发起专有承载的修改流程。EPC侧完成网络侧触发专有承载修改流程，修改业务对应的UE2专有承载。
(12)AF向主叫UE1发送业务响应消息，同时完成CPE专有承载修改流程。
请参阅图12，图12是本申请提供的端到端业务双方为CPE的下挂UE与普通终端的场景下释放双方专有承载的流程示意图。本场景下释放端到端双方专有承载的具体流程如下：
(1)UE1为CPE的下挂设备，UE2为普通终端。当UE1对UE2发送业务结束消息至AF。
(2)AF向PCRF发送会话终止请求(STR)消息结束Rx会话。
(3)PCRF收到STR后，根据STR携带的Rx的Session ID找到对应的CPE和QoS规则，发起对应的专有承载的释放流程。具体地，PCRF发送重授权请求(Re-Auth-Request,RAR)到PGW删除该业务的QoS规则。
(4)PGW收到RAR后，发起EPC进行网络侧专有承载删除流程，以释放CPE中该业务的专有承载。
(5)AF通知UE2业务结束，同时完成EPC侧对UE2对应专有承载的释放。
请参阅图13，图13是本申请提供的端到端业务数据通过专有承载进行传输的流程示意图。
PCRF在EPC侧建立或更新专有承载时，向PGW下发业务对应的五元组信息。其中，五元组信息包括下挂的UE IP、端口号、服务器IP、端口号和传输层协议。PGW使用五元组信息做业务流匹配模板(Traffic Flow Template，TFT)，PGW通过专有承载创建或更新流程将TFT下发给CPE。
CPE收到下挂设备的业务数据后需要支持TFT，将匹配到的业务流发送在对应的专有承载上，将数据报文发送到PGW，PGW删除GTP首部后，发送到服务器，完成上行数据传输。
服务器发送业务数据给CPE下挂设备，PGW收到该数据报文后，根据下挂UE的IP信息，查找地址池与CPE的IMSI的映射表找到对应的CPE上下文，在根据上下文中所有承载的TFT进行匹配，找到匹配的专有承载，完成GTP首部封装并转发数据到终端，完成下行数据传输。
以上的实施例能够保证端到端对应的业务数据能够使用QoS保障的专有承载，完成端到端业务。
请参阅图14，图14是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法另一实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤：
S1401：分组数据网关接收策略与计费规则功能单元下发的服务质量规则。
其中，策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集。
服务质量规则由策略与计费规则功能单元响应于用户设备发起的端到端业务请求，并通过映射表识别到用户设备所属的客户终端设备后生成。
S1402：分组数据网关根据服务质量规则创建客户终端设备的专有承载，专有承载用于实现端到端的数据传输。
该实施例所描述的是上述实现端到端的数据传输的方法中PGW端的方法流程，具体请参阅上述实施例的描述，在此不再赘述。
为了便于本申请实施例技术方案理解，下面举例说明本申请实施例提出的技术方案。
如图15，图15是本申请提供的实现端到端的数据传输的方法一具体应用场景的示意图。CPE1的IP为10.10.1.1，下挂用户设备Pad1，Camera1，Laptop1，IP分别为10.10.1.2-10.10.1.4。CPE2的IP为10.10.2.1，下挂用户设备Record1，Phone2，Camera2，IP分别为10.10.2.2-10.10.2.4。以上信息在CPE初始附着完成后，PGW通过Gx接口上报PCRF，PCRF内部维护CPE下挂设备的IP信息列表。此外eNB下面还可以接入普通终端UE1与UE2，地址为10.20.1.1-10.20.1.2，PCRF通过PGW上报CCR消息中是否携带Pool信息能够区分普通终端与CPE设备。
当Pad1与Phone2进行媒体业务时，AF通知PCRF，上报AAR中Pad1的IP为10.10.1.2。PCRF通过CPE地址池信息确认CPE1的上下文，此时PCRF生成该业务的唯一QoS规则(可以截取Rx会话ID作为规则名称，如pf.mcptt；1527487753；167；Index337_Module33)，QCI根据业务类型确认比如语音业务QCI＝1，ARP信息选择专有承载未使用的值假设PL为5。PCRF下发QoS规则到PGW，PGW发起创建对应的专有承载BearerM的流程，完成CPE1对应的专有承载BearerM。同理为Phone2创建CPE2的专有承载BearerN。Phone2收到呼叫请求后，接听本次呼叫。使得AF最终确定业务所需业务流模板(Traffic Flow Template，TFT)信息和带宽信息后，PCRF更新已下发动态规则(例如pf.mcptt；1527487753；167；Index337_Module33)，更新其中TFT与带宽信息，完成端到端业务专有承载建立。Pad1与Phone2的上行数据和下行数据通过端到端业务专有承载进行传输，能够保障端到端业务的服务质量。
请参阅图16，图16是本申请提供的策略与计费规则功能单元200一实施例的结构示意图。本申请策略与计费规则功能单元200实施例包括：存储器201和处理器202。存储器201与处理器202连接，用于存储程序。处理器202，用于通过运行存储器201中的程序，以实现上述实施例的实现端到端的数据传输的方法。
请参阅图17，图17是本申请提供的分组数据网关300一实施例的结构示意图。本申请分组数据网关300实施例包括：存储器301和处理器302。存储器301与处理器302连接，用于存储程序。处理器302，用于通过运行存储器301中的程序，以实现上述实施例的实现端到端的数据传输的方法。
具体的，上述各实施例中的各个部分的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容，此处不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施方式，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他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种实现端到端的数据传输的方法，其特征在于，所述方法应用于策略与计费规则功能单元，所述策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，所述映射表中记载有所述客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的对应关系，所述客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集；所述方法包括：
接收来自应用功能单元的认证授权请求，所述认证授权请求是应用功能单元响应于所述用户设备发起端到端的业务请求生成的，所述认证授权请求包括用户设备地址；
根据所述映射表和所述用户设备地址，识别所述用户设备所属的客户终端设备；
在识别到所述客户终端设备之后，生成所述客户终端设备的服务质量规则，所述服务质量规则定义承载的数据传输质量要求；
下发所述服务质量规则到分组数据网关，以使得所述分组数据网关根据所述服务质量规则创建所述客户终端设备的专有承载，响应于创建或修改所述专有承载，下发五元组信息到所述分组数据网关，以使所述分组数据网关利用所述专有承载用于实现所述端到端的数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
策略与计费规则功能单元接收来自分组数据网关的信用控制创建请求；其中，所述信用控制创建请求包括客户终端设备地址，客户终端设备全球移动用户唯一标识及客户终端设备地址池的映射关系，所述客户终端设备地址池是客户终端设备附着到网络时，所述分组数据网关为所述客户终端设备分配的；
策略与计费规则功能单元根据所述映射关系，建立所述客户终端设备地址池和所述客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述分组数据网关的信用控制更新请求消息；其中，所述信用控制更新请求消息包括修改后的客户终端设备地址池；
根据所述修改后的客户终端设备地址池，更新所述映射表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述认证授权请求消息还包括业务流描述、会话标识和服务质量宽带信息；
所述生成所述客户终端设备的服务质量规则包括：
截取所述会话标识生成所述服务质量规则的名称；
回填所述业务流描述及服务质量参数，所述服务质量参数包括所述服务质量宽带信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述服务质量参数包括服务质量等级标识、分配和保留优先级；
所述回填所述服务质量参数包括：
所述服务质量等级标识使用所述策略与计费规则功能单元本地配置信息，所述分配和保留优先级使用所述服务质量等级标识的专有承载未使用的值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自应用功能单元的更新的认证授权请求消息；
根据所述更新的认证授权请求消息，更新所述服务质量规则，得到更新的服务质量规则；
向所述分组数据网关下发所述更新的服务质量规则的消息，以触发所述分组数据网关根据所述更新的服务质量规则发起修改所述专有承载的流程，从而修改所述专有承载。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自应用功能单元的会话终止请求消息；其中，所述会话终止请求消息包括所述会话标识；
根据所述会话标识，查找所述会话标识对应的所述客户终端设备及所述服务质量规则；
向所述分组数据网关下发删除所述服务质量规则的消息，以触发所述分组数据网关发起删除所述专有承载的流程，从而释放所述专有承载。
8.一种实现端到端的数据传输的方法，其特征在于，所述方法应用于分组数据网关，所述方法包括：
所述分组数据网关接收策略与计费规则功能单元下发的服务质量规则，所述策略与计费规则功能单元中存储有客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的映射表，所述映射表中记载有所述客户终端设备地址池和客户终端设备全球移动用户唯一标识的对应关系，所述客户终端设备地址池是客户终端设备下挂的用户设备的地址集，所述服务质量规则由所述策略与计费规则功能单元响应于所述用户设备发起的端到端业务请求，并通过所述映射表识别到所述用户设备所属的客户终端设备后生成，所述服务质量规则定义承载的数据传输质量要求；
所述分组数据网关根据所述服务质量规则创建所述客户终端设备的专有承载，所述专有承载用于实现所述端到端的数据传输；
所述分组数据网关接收所述策略与计费规则功能单元下发所述端到端业务的五元组信息；
所述分组数据网关根据所述五元组信息生成或更新业务流模板；
所述分组数据网关选择所述业务流模板映射的所述专有承载转发下行业务数据；
所述分组数据网关向所述客户终端设备下发所述业务流模板，以使得所述客户终端设备能够选择所述业务流模板映射的所述专有承载转发上行业务数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述分组数据网关向所述策略与计费规则功能单元发送信用控制创建请求，所述信用控制创建请求包括客户终端设备地址，客户终端设备全球移动用户唯一标识及客户终端设备地址池的映射关系，所述客户终端设备地址池是客户终端设备附着到网络时，所述分组数据网关为所述客户终端设备分配的，以使得所述策略与计费规则功能单元根据所述映射关系建立所述映射表。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述分组数据网关向所述策略与计费规则功能单元发送信用控制更新请求，所述信用控制更新请求包括修改后的客户终端设备地址池，以使得所述策略与计费规则功能单元根据所述修改后的客户终端设备地址池更新所述映射表。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述分组数据网关接收所述策略与计费规则功能单元下发的更新的服务质量规则的消息；
所述分组数据网关根据所述更新的服务质量规则，发起更新专有承载的流程，以修改所述专有承载。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述分组数据网关接收所述策略与计费规则功能单元下发的删除的服务质量规则的消息，发起删除所述专有承载的流程，从而释放所述专有承载。
13.一种策略与计费规则功能单元，其特征在于，所述策略与计费规则功能单元包括存储器和处理器；其中，所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，以实现权利要求1至7任一所述的实现端到端的数据传输的方法。
14.一种分组数据网关，其特征在于，所述分组数据网关包括存储器和处理器；其中，所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，以实现权利要求8至12任一所述的实现端到端的数据传输的方法。
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