WO2009024050A1

WO2009024050A1 - Procédé, système et dispositif de commande de politique

Info

Publication number: WO2009024050A1
Application number: PCT/CN2008/071873
Authority: WO
Inventors: Shiyong Tan; Weihua Wei; Xiaoyan Shi
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2007-08-15
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2009-02-26
Also published as: CN101370263B; CN101370263A

Description

一种策略控制方法、系统及相关设备

本申请要求于 2007 年 8 月 15 日提交中国专利局、申请号为 200710140595.0、发明名称为"一种策略控制方法及系统，，的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其是指一种策略控制方法、系统及相关设备。背景技术

通信网络正在从传统的电路交换（CS , Circuit Switched ) 网络向以 IP为承载的分组交换（PS ) 网络演进。在 IP网络中提供电信级服务（特别是实时类业务，如视频通话）时，需要考虑端到端的服务质量（ QoS, Quality of Service ) 问题，以满足用户对通信质量的要求。此外，由于 IP网络还能提供其它的各种业务，例如网页浏览、文件下载、视频流点播等，因此 IP网络还需要具有可根据不同业务流以及不同的 QoS进行计费的能力。

针对这些需求，第三代移动通信标准化伙伴项目（3GPP, 3rd Generation Partnership Proj ect )定义了策略与计费控制（ PCC , Policy and Charging Contro ) 架构。该架构可以使得网络检测到不同的业务流，并针对业务流进行 QoS控制和计费统计。

图 1为现有技术中 PCC架构的示意图。在 TS 23.203里定义的 PCC架构如图 1所示，以下将对图 1中的各个功能实体的作用进行介绍。

策略控制和计费规则功能实体（ PCRF , Policy Control and Charging Rules

Function ): 该功能实体根据用户接入网络的限制、运营商策略、从用户签约数据库（SPR, Subscription Profile Repository )获取的用户签约数据，以及从应用层功能实体（ AF, Application Function )获取的用户当前正在进行的业务信息等，确定相应的策略，并将该策略提供给策略和计费执行实体（PCEF, Policy and Charging Enforcement Function ), 由 PCEF执行所述的策略。所述的策略包括业务数据流（即为了完成某一业务的数据流，例如语音的 IP流集合）的检测规则、是否对数据流进行门控、业务数据流所对应的 QoS和基于数据流的计费规则等。

PCEF: 该实体执行 PCRF下发或者指定的策略，具体来说就是执行业务数据流的检测和测量，保证业务数据流的 QoS和触发控制面的会话管理等。 SPR: 该功能实体向 PCRF提供用户签约数据。

AF: 该功能实体向 PCRF动态提供应用层的会话信息， PCRF根据该信息动态生成或者修改相应的规则；

其他的两个功能实体主要用于离线和在线计费，与本发明的关系不大，因此在此不做详细介绍。

此外，如下所述为对图 1中所示的各个接口的描述。

Rx接口：该接口用于 AF下发应用层相关信息，该信息可以包括用于识别业务数据流的 IP过滤器 (即一组 IP地址信息，包括源 /目的端口号、源 /目的地址等信息），以及应用或者媒体所需的带宽信息，该接口使用互连网工程工作小组 ( IETF, Internet Engineering Task Fore )定义的 Diameter (直径 , 表示 Diameter协议是 RADIUS协议的升级版本 )协议。

Gx接口：该接口使 PCRF可以动态控制 PCEF上所执行的 PCC规则。该接口实现以下功能：建立、维护或终结 IP 连通接入网络（IP-CAN , IP Connectivity Accsess Netwrok )会话；用于 PCEF向 PCRF请求 PCC规则；用于 PCRF向 PCEF提供 PCC规则；用于协商 IP-CAN承载建立模式。该接口使用 IETF定义的 Diameter协议。

Sp接口：用于 PCRF 向 SPR请求用户签约数据，该签约数据用于确定 IP-CAN传输层策略。该接口目前属于私有接口，即该接口由设备商自行定义，并未公开化。

图 1中的其他两个接口用于离线和在线计费，与本发明的关系不大，因此在此不做详细介绍。

在 3GPP定义的 PCC架构中， PCEF与 PCRF之间的信息交互有两种方式：即 PCEF主动发起请求 PCC规则和 PCRF主动下发 PCC规则。

在第一种方式下，内置于网关（GW, Gateway )中的 PCEF通过信用控制请求（CCR, Credit-Control-Request ) 消息向 PCRF传递某些信息，例如无线接入网（RAT )类型、 GPRS服务支持节点（SGSN, Serving GPRS Supporting Node ) 的 IP地址等，以便于 PCRF生成合适的 PCC规则； PCRF通过相应的信用控制应答 ( CCA, Credit-Control-Answer ) 消息向 PCEF下发 PCC规则，可选的带有事件触发（ Event-Trigger )列表，该列表中定义了 PCRF要求 PCEF 检测的事件。

在第二种方式下， PCRF 可随时通过重新授权请求信息（RAR , Re-Auth-Request ) 消息主动向 PCEF下发 PCC规则和 Event-Trigger列表。当 Event-Trigger列表中定义的事件（如 RAT类型变化、 SGSN变化事件）发生时， PCEF会通过 CCR消息向 PCRF提供检测到的事件以及事件发生时更新的信息。 PCRF根据更新的信息，通过 CCA消息下发新的 PCC规则，同时也可能下发新的 Event-Trigger列表。

图 2为现有技术中 PCRF与 PCEF之间交互信息的流程图。如图 2所示， PCRF与 PCEF之间交互信息的流程包括如下步骤：

步骤 201、 PCEF/GW从接入网接收到 IP-CAN会话建立请求消息。该请求消息的具体格式与接入网类型有关，对于通用分组无线业务（GPRS, General Packet Radio Service )而言，则为建立第一个分组数据协议 ( PDP, Packet Data Protocol )上下文。

步骤 202、 PCEF向 PCRF发送一个 CCR请求消息，该消息中包括用户设备（ UE, User Equipment )标识和 IP地址等信息。

步骤 203、 PCRF根据接收到的 CCR消息里包含的信息，以及用户接入网络的限制、运营商策略、用户签约数据以及当前用户进行的业务信息等，进行 PCC规则决策，同时确定 Event-Trigger列表。

步骤 204、 PCRF向 PCEF发送 CCA应答消息，该消息中包括生成的 PCC 规则和 Event-Trigger列表。

步骤 205、 PCEF加载 PCC规则。

步骤 206、 PCEF向接入网发送 IP-CAN会话建立应答消息。

步骤 207、 PCEF根据 PCRF下发的 Event-Trigger进行事件检测。

步骤 208、当检测到事件发生后， PCEF向 PCRF发送 CCR请求消息，报告触发该请求的事件，可选地同时提供相关的信息。

步骤 209、 PCRF重新进行 PCC规则决策，可选地重新确定 Event-Trigger 列表。

步骤 210、 PCRF向 PCEF发送 CCA应答消息，该消息中包括重新制定的 PCC规则和 Event-Trigger列表。

步骤 211、 PCRF也可以通过 RAR消息主动向 PCEF下发 PCC规则和 Event- Trigger歹¹ J表。

步骤 212、 PCEF在接收到 PCRF发送的 RAR消息时，加载该消息中的 PCC 规则和 I或 Event-Trigger 列表，并回复重新授权应答（ RAA , Re-Auth- Answer ) 消息作为响应。

以上所述的 PCC架构下的 QoS控制主要是指对业务数据流或者 IP-CAN 承载的数据传输的带宽、延时等参数进行控制。 PCRF 收集从 AF、 PCEF 或 SPR等获得的 QoS相关信息，制定 QoS的控制策略，并下发给 PCEF实行，以实现 QoS控制。

而在 PCC架构里的不同层面，有不同的 QoS信息的描述方式。在现有技术中， PCEF向 PCRF申请的 QoS以及 PCRF下发的授权 QoS都是 IP的 QoS, 通过 Diameter 消息中的 QoS 信息属性取值对（ QoS-information AVP , QoS-information Attribute Value Pair ) 来实现 , 所述 QoS-information AVP中包含如下参数： QoS级别标识符（ID ) AVP,即 QCI( QoS Class Identifier ) AVP, 上下行最大带宽（Maximum-Requested-Bandwidth-UL/DL ) AVP, 上下行确保比特率（ Guaranteed-Bitrate-UL/DL ) AVP。其中，上下行最大带宽是指允许分配的最大带宽，上下行确保比特率是指允许保留的最大带宽。

因此，当前技术中 QoS所提供的参数是资源要求的上限，即设定了允许提供资源的最大值。而在实际应用中，有时需要考虑资源要求的下限。例如，在 UE发起承载建立或者修改的情况下， PCRF会授权 QoS给 PCEF,在 PCEF 执行授权 QoS时，若现有资源无法满足授权 QoS中上限的要求，则 PCEF会执行 QoS降级过程，即根据当前资源情况降低授权 QoS。但是，由于缺少授权 QoS的下限，因此 PCEF将无法确定 QoS的降级尺度，从而有可能会导致过度的降级，以致于所分配的资源无法满足业务的最低需求。具体来说，如果 QoS的确保比特率为 1M, 则只说明了为该业务保留的带宽不能超过 1M, 但无法确定 PCEF具体应该保留多少带宽，特别是当剩余带宽不足 1M时， PCEF 将无法判断剩余带宽是否能够确保业务的正常运行。在网络侧发起的承载建立或者修改的情况下，当 PCEF执行授权 QoS时，若现有资源无法满足授权 QoS, 则 PCEF会返回错误信息给 PCRF, 由 PCRF重新进行决策，因此将增加设备间的信息的交互量。

另外，很多业务本身对带宽的要求是一个范围，比如 IMS语音业务，其釆用的 AMR-WB编码就是可变速率（带宽）的，因此，现有技术中的 QoS信息无法满足此类业务的需求。

综上所述，在现有的 QoS控制策略中，由于 QoS信息为一个上限值，无为业务或者承载分配资源。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种策略控制方法、系统及资源调配的问题。

为达到上述目的，本发明实施例中的技术方案是这样实现的：

一种策略控制方法，该方法包括：

策略控制和计费规则功能实体 PCRF根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，根据决策信息进行决策生成相应的授权 QoS 区间，将所述新生成的授权 QoS区间下发给策略和计费执行实体 PCEF; 通知 PCEF根据选取信息和新生成的授权 QoS区间进行 QoS控制。

本发明实施例中还提供了一种策略控制和计费规则功能实体，该功能实体包括：接收模块、决策模块和输出模块；

所述接收模块，用于接收决策信息，并将决策信息发送给决策模块；所述决策模块，用于根据触发事件触发对授权 QoS 区间的决策，根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，生成授权 QoS区间，将生成的授权 QoS 区间发送给输出模块；

所述输出模块，用于输出决策模块所生成的授权 QoS区间。

本发明实施例中还提供了一种策略和计费执行实体，该策略和计费执行实体包括：接收模块、选择模块和控制模块；

所述接收模块，用于将接收到的授权 QoS区间发送给选择模块；所述选择模块，用于从接收到的授权 QoS区间中选择 QoS,将选择的 QoS 发送给控制模块；

所述控制模块根据选择模块所选择的 QoS进行 QoS控制。

本发明实施例中还提供了一种策略控制的系统，该系统包括：策略控制和计费规则功能实体和策略和计费执行实体；

所述策略控制和计费规则功能实体，用于根据触发事件触发对授权 QoS 区间的决策，根据接收到的决策信息进行决策，生成相应的授权 QoS 区间，将所述授权 QoS区间下发给策略和计费执行实体；

所述策略和计费执行实体，用于根据接收到的选取信息和接收到的授权

QoS区间进行 QoS控制。

综上可知，本发明的实施例中提供了一种策略控制方法、系统及相关设备。在所述的策略控制方法中，本发明的实施例中通过扩展 QoS的定义而引入了

QoS的区间的概念，使得 QoS信息由原技术中上限值扩展为一个由上限值和下限值确定的区间，因此 PCEF可根据 PCRF授权 QoS区间，结合资源使用情况和运营商预定义的策略进行 QoS控制，使得 PCEF能够在满足客户高质量服务的要求和网络资源限制之间灵活的进行 QoS调整，以实现网络资源的合理调配。

附图说明

图 1为现有技术中 PCC架构的示意图。

图 2为现有技术中 PCRF与 PCEF之间交互信息的流程图。

图 3为本发明实施例中策略控制方法的总流程图。

图 4为本发明第一实施例中策略控制方法的流程图。

图 5为本发明第二实施例中策略控制方法的流程图。

图 6为本发明第三实施例中策略控制方法的流程图。

图 7为本发明第四实施例中策略控制方法的流程图。

图 8为本发明第五实施例中策略控制方法的流程图。

图 9为本发明第六实施例中 QoS协商过程的流程图。

图 10为本发明实施例中 PCRF的示意图。

图 11为本发明实施例中 PCEF的示意图。

图 12为本发明实施例中 PCRF中决策模块的示意图。图 13为本发明实施例中策略控制系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

PCEF与 PCRF之间的 QoS信息的传送可通过 Diameter协议中的 CCR、

CCA或者 RAR消息来实现。现有技术中的 QoS信息仅含有 QoS的上限信息，而在本发明的实施例中，扩展了 QoS的定义，引入了 QoS的区间的概念，使得 QoS信息由现有技术中上限值扩展为一个由上限值和下限值确定的 QoS区间。 QoS区间可以通过如下所述的三种方式来实现：

1 )扩展原 Diameter消息中 QoS信息的定义，使得新的 QoS定义由上限信息扩展为 QoS区间信息。

例如，可将 Diameter CCR消息中的 Qo S -Information AVP进行扩展，扩展后的 QoS-Information AVP为：

QoS-Information ::= < AVP Header: 1016 >

『 QoS-Class-Identifier ]

Min-QoS-Class-Identifier ]

Max-Requested-Bandwidth-UL ]

Min-Requested-Bandwidth-UL ]

Max-Requested-Bandwidth-DL ]

『 Min-Requested-Bandwidth-DL ]

Guaranteed-Bitrate-UL ]

Min-Guaranteed-Bitrate-UL ]

Guaranteed-Bitrate-DL ]

[Min-Guaranteed-Bitrate-DL ]

[ Bearer-Identifier ]

其中，新增加的 Min-QoS-Class-Identifier AVP为枚举类型，表示 QCI的下限，该 AVP中所定义的枚举值与 QoS-Class-Identifier AVP中定义的枚举值相同； Min-Requested-Bandwidth-UL AVP、 Min-Requested-Bandwidth-DL AVP、 Min-Guaranteed-Bitrate-DL AVP与 Min-Guaranteed-Bitrate-UL AVP为另外的新增加的 AVP, 均为带符号 32位整型（Integer32 ), 分别表示上、下行允许带宽的下限和上、下行确保比特率的下限。此时，携带上述 QoS区间信息的 CCR 消息格式并没有改变，只是其中的 QoS信息发生了如上所述的改变。

2 )加入 QoS下限的定义，使得原 QoS定义与 QoS下限的定义构成 QoS 区间。

例如，可在 Diameter CCR 消息中定义一个最小 QoS 消息属性取值对 ( Min-QoS-Information AVP ), 新定义的 Min-QoS -Information AVP为：

Min-QoS-Information： := < AVP Header: XXXX >

[ QoS-Class-Identifier ]

[ Max-Requested-Bandwidth-UL ]

[ Max-Requested-Bandwidth-DL ]

[ Guaranteed-Bitrate-UL ]

[ Guaranteed-Bitrate-DL ]

[ Bearer-Identifier ]

在上述的 Min-QoS-Information AVP中， QoS-Class-Identifier等 AVP釆用现有的 AVP的格式与定义，在 Min-QoS-Information AVP中取值为 QoS信息的下限。因此， Diameter CCR 消息中的 QoS-Information AVP (上限）可与 Min-QoS-Information AVP (下限）构成 QoS区间。

此时，携带 QoS区间信息的 CCR消息格式如下所示：

<CC-Request>：: = < Diameter Header: 272, REQ, PXY >

< Session-Id >

{ Auth- Application-Id }

[ QoS-Information ]

[Min-QoS-Information ]

* [ AVP ]

3 ) QoS信息或 QoS信息内的参数可以仅含有 QoS区间的一个端值（最大值或最小值），此时的 QoS区间表示另一个端值无限制，即无限小或无限大。基于上述的 QoS 区间，本发明的实施例提供了一种策略控制方法。图 3 为本发明实施例中的策略控制方法的总流程图。如图 3所示，所述策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 301 : 由事件触发对授权 QoS区间的决策过程， PCRF根据决策信息 (包括应用业务信息、用户签约数据、运营商设定的策略等信息）进行决策，生成授权 QoS区间，并下发给 PCEF;

在步骤 301中，引起 PCRF进行 QoS区间信息决策，生成授权 QoS区间的触发事件有多种，例如：

1 ) PCRF收到 PCEF的 QoS请求消息或 QoS区间的请求消息；

2 ) PCRF收到 AF的会话建立或者会话修改的消息；

3 ) PCRF内部的触发事件，例如根据运营商策略制定的策略， PCRF根据指定时间触发 QoS区间重新授权等。

在步骤 301中， PCRF可以根据实际需要制定不同的 QoS区间的生成策略。例如：可以根据用户的签约信息制定授权 QoS 区间的上限，以限制用户所能使用的最大 QoS; 根据应用业务信息（例如，应用业务信息中的资源需求信息等）制定授权 QoS区间的下限，以保证使用该业务的最低资源。

在步骤 301中， PCRF可通过 CCA/RAR消息向 PCEF下发对 IP-CAN承载或者业务数据流的授权 QoS区间，例如：

1 )由 PCEF的请求消息触发的授权 QoS区间下发，可通过 Diameter CCA 消息实现，由其他事件触发的授权 QoS区间下发，可通过 Diameter RAR消息实现；

2 ) 当 PCRF执行承载绑定（即为所需传输的业务流选择承载进行传输，所述的绑定即为载与业务流之间——对应的关系）时， PCRF可以对 IP-CAN 承载授权 QoS区间，也可以对业务数据流授权 QoS区间。对承载的授权 QoS 区间信息可直接包含在 CCA或 RAR消息中，对业务数据流授权的授权 QoS 区间信息包含在 PCC 规则所定义的信息内，例如计费规则定义属性取值对 ( Charging-Rule-Definition AVP )内。当 PCEF执行承载绑定时， PCRF仅需对业务数据流进行 QoS区间的授权，此时的 QoS区间信息包含在 PCC规则所定义的信息内，例如 Charging-Rule-Definition AVP内； 3 ) 当授权 QoS 区间仅需要对一个端值进行限制时，则下发的授权 QoS 区间信息可以仅含有 QoS区间的一个端值。

此外，在 PCRF下发授权 QoS区间的同时，如果需要 PCRF为 PCEF指定 QoS的选取方法，则 PCRF可以给 PCEF下发一个 QoS选取原则的指示。所述的选取原则可以为最大使用的原则、最小使用的原则或分配均衡的原则等，上述的这些选取原则也可以称之为选择策略，并将在随后的描述中做进一步的介绍。

步骤 302: PCEF根据选取信息 (包括资源使用情况、运营商预定义的策略、 PCRF下发的 QoS选取原则等 )从 QoS区间选择合理的 QoS进行 QoS控制。

在步骤 302中，引起 PCEF从授权 QoS区间选择合理的 QoS的触发事件有多种，例如：

1 )PCEF收到 QoS区间的授权消息，例如，带有授权 QoS区间的 CCA/RAR 消息；

2 )资源的使用情况发生变化，需要重新进行资源调配，例如资源的释放、现有资源无法满足新的资源使用的申请等。

在步骤 302中， PCEF具体的 QoS选取策略可以有多种方式，例如： 1 )最大使用的原则，即在资源允许的情况下尽可能靠近授权 QoS区间的上限选取（资源丰富的情况下可以使用该原则；)；

2 )最小使用的原则，即尽可能靠近授权 QoS区间的下限选取 (资源紧缺的情况下可以使用该原则 );

3 )分配均衡的原则，即参照总的资源占用率，釆用一定的算法规则，在授权 QoS区间选取合适的 QoS。例如，当资源占用率越高时，所选取的 QoS 应越靠近区间的下限；当资源占用率越低时，所选取的 QoS应越靠近区间的上限；

4 )按照用户的状态选取，例如，可根据用户使用的时间或者流量等信息进行选取。具体来说，用户的使用时间越长或者流量越大，所选取的 QoS可以越靠近区间的上限（或下限），这样可以鼓励（或限制）用户的长时间大流量使用。此外， PCEF还可以按照运营商预定义的策略进行 QoS选取，例如，可在不同的时段釆用不同选取原则（例如，在高峰时段使用最小使用原则，在非高峰时段釆用最大使用原则；)；也可以根据 PCRF下发的 QoS选取原则进行选取，例如步骤 301中 PCRF可能提供的选取原则。

在步骤 302中， PCEF从授权 QoS区间选取 QoS后，进行 QoS的执行过程中可能会引发 PCEF与其他网络实体或者 UE之间的 QoS协商过程， PCEF 可能发送选择后的 QoS或者授权 QoS区间给其他网络实体或者 UE进行 QoS 协商，如果协商后的 QoS仍位于授权 QoS区间内，则 PCEF按照协商后的 QoS 执行 QoS控制，如果协商后的 QoS低于授权 QoS 区间的下限或者高于授权 QoS区间的上限，则 PCEF向 PCRF返回错误信息。

以上所述为本发明实施例中所提出的一种策略控制方法，以下将根据具体的实施例对所述的策略控制方法进行更进一步的介绍。

第一实施例： UE发起的承载建立或修改时，基于 QoS区间的策略控制。在本实施例中， UE向 PCEF发送建立（或修改 )承载的请求； PCEF在收到 UE所发送的请求后，向 PCRF申请授权 QoS 区间； PCRF通过决策进行 QoS区间的授权，并将授权 QoS区间下发给 PCEF; PCEF根据资源使用状况，从 QoS区间中选取合适的 QoS进行策略控制。

图 4为本发明第一实施例中策略控制方法的流程图。如图 4所示，本发明第一实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 401、 UE向 PCEF发起 IP-CAN承载建立或者修改的请求（在 GPRS 系统中为二次 PDP上下文的建立或者修改请求 );

步骤 402、 PCEF通过 Diameter CCR消息向 PCRF请求 QoS或 QoS区间的授权；

步骤 403、如果需要的话， PCRF从 SPR获取用户签约数据（此步骤可选）；步骤 404、如果需要的话， PCRF从 AF获取业务信息（此步骤可选）；步骤 405、 PCRF通过决策制定授权 QoS区间；

步骤 406、 PCRF将授权 QoS区间通过 Diameter CCA消息下发给 PCEF; 步骤 407、 PCEF根据授权 QoS 区间与当前的资源使用状况选取合适的

QoS。例如，在最大使用的原则下，如果 QoS 区间的上限 >网络剩余资源 >QoS 区间的下限，则选取 QoS =网络剩余资源；如果网络剩余资源 > QoS区间的上限，选取 QoS = QoS区间的上限；如果网络剩余资源 <QoS区间的下限，则 PCEF 可向 PCRF返回错误信息或者釆用第四实施例的方式进行资源调整；

步骤 408、根据选取的 QoS进行策略控制；

该步骤有可能会引起 PCEF与其他网络实体或者 UE之间的 QoS协商过程，具体的协商过程将在实施例六中进行详细介绍。

步骤 409、 PCEF向 UE发送 IP-CAN承载建立或者修改的响应消息。第二实施例： PCEF内部事件触发时，基于 QoS区间的策略控制。

在本实施例中，当 PCEF受到内部事件触发（例如，事件触发列表的事件发生 )时， PCEF向 PCRF申请授权 QoS区间； PCRF通过决策进行 QoS区间的授权，并将授权 QoS区间下发给 PCEF, PCEF根据资源使用状况，从 QoS 区间中选取合适的 QoS进行策略控制。

图 5为本发明第二实施例中策略控制方法的流程图。如图 5所示，本发明第二实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 501、 PCEF受到内部事件触发，例如 QoS变化事件触发器被触发；步骤 502、 PCEF通过 Diameter CCR消息向 PCRF申请 QoS或 QoS区间的授权；

步骤 503、如果需要的话， PCRF从 SPR获取用户签约数据（此步骤可选）；步骤 504、如果需要的话， PCRF从 AF获取业务信息（此步骤可选）；步骤 505、 PCRF通过决策制定授权 QoS区间；

步骤 506、 PCRF将授权 QoS区间通过 Diameter CCA消息下发给 PCEF; 步骤 507、 PCEF根据授权 QoS 区间与当前的资源使用状况选取合适的 QoS, 如果网络剩余资源不足，则 PCEF可向 PCRF返回错误信息或者釆用实施例四的方式进行资源调整；

步骤 508、根据选取的 QoS进行策略控制。

第三实施例： AF会话建立或者修改时，基于 QoS区间的策略控制。在本实施例中，由 AF会话的建立或者修改过程来触发 PCRF对承载或者业务流进行 QoS区间的授权决策，生成授权 QoS区间，并主动通过 Diameter 鉴权授权请求（AAR ) 消息下发给 PCEF, PCEF根据资源使用状况，从 QoS 区间中选取合适的 QoS进行策略控制。

图 6为本发明第三实施例中策略控制方法的流程图。如图 6所示，本发明第三实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 601、 AF会话的建立或修改；

步骤 602、 PCRF通过决策制定授权 QoS区间；

步骤 603、 PCRF将授权 QoS区间通过 Diameter RAR消息下发给 PCEF; 步骤 604、 PCEF根据授权 QoS区间与当前的资源使用状况，选取合适的

QoS。如果网络剩余资源不足，则 PCEF可向 PCRF返回错误信息或者釆用实施例四的方式进行资源调整；

步骤 605、根据选取的 QoS进行策略控制；

步骤 606、 PCEF通过 Diameter RAA消息向 PCRF发送应答消息。

第四实施例：基于 QoS区间的 IP-CAN会话内部资源调整策略。

在本实施例中，当网络剩余资源无法满足新授权 QoS区间的下限时， PCEF 可以对其他承载或者业务流的占用资源进行调整，在其他承载或者业务流授权 QoS区间内降低原来所选择的 QoS , 以释放资源。为了叙述的简便，在以下的实施例中，将以两个承载（或业务流）之间的资源调整为例进行说明，对多个承载（或业务流）之间的资源调整的方法可依此类推。

图 7为本发明第四实施例中策略控制方法的流程图。如图 7所示，本发明第四实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 701、对第一承载（或业务流）授权第一 QoS区间， PCEF为第一承载（或业务流）在授权第一 QoS区间内选择了 QoS¹;

步骤 702、第二承载（或业务流）申请 QoS或 QoS区间的授权；步骤 703、 PCRF对第二承载（或业务流）授权第二 QoS区间，并下发给

PCEF; 步骤 704、 PCEF检测到网络剩余资源 <授权第二 QoS区间的下限，开始进行资源调整；

步骤 705、判断如果将 QoS¹降低至授权第一 QoS区间的下限，是否能释放足够的资源，使得网络剩余资源能够满足授权第二 QoS 区间的下限，如果能够满足，则释放合适的资源；如果无法满足，则可向 PCRF返回错误信息或者开始进行如图 8所示的 IP-CAN会话间的资源调整；

当一个 IP-CAN会话中有多个承载（或业务流）时，可按照优先级的顺序从低到高将承载（或业务流）的 QoS降低至相应的 QoS区间的下限，直至满足资源需求；当一个 IP-CAN内所有承载（或业务流 )的 QoS都已被调整至相应的 QoS区间的下限，且网络剩余资源依然无法满足要求时，可向 PCRF返回错误信息或者进行如图 8所示的 IP-CAN会话间的资源调整。

步骤 706、 PCEF为第二承载（或业务流 )选取 QoS=¾权第二 QoS区间的下限。

第五实施例：基于 QoS区间的 IP-CAN会话间资源调整策略。

在本实施例中，由于网络剩余资源无法满足新授权 QoS 区间的下限，且在经过 IP-CAN会话内部的资源调整后，网络剩余资源仍然无法满足需要时， PCEF将在 IP-CAN会话间进行资源调整，以释放资源。为了叙述的简便，在以下的实施例中，将以两个 IP-CAN会话间之间的资源调整为例进行说明，对多个 IP-CAN会话间之间的资源调整的方法可依此类推。

图 8为本发明第五实施例中策略控制方法的流程图。如图 8所示，本发明第五实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤 801、在第二 IP-CAN会话中，承载或者业务流申请 QoS区间的授权；步骤 802、 PCRF对第二 IP-CAN会话中的申请授权第二 QoS区间，并下发给 PCEF;

步骤 803、 PCEF检测到网络剩余资源 <授权第二 QoS区间的下限，开始进行资源调整；

步骤 804、 IP-CAN2会话内部的资源经过调整后，网络剩余资源仍然无法满足资源需求；

步骤 805、对第一 IP-CAN会话进行内部资源调整，如经过调整后网络剩余资源依然不足则返回错误信息；当有多个 IP-CAN会话时，可按照优先级的顺序从低到高对 IP-CAN会话内部的资源进行调整，直至网络剩余资源满足资源需求。当对所有 IP-CAN会话进行资源调整后，网络剩余资源依然无法满足资源需求时，则向 PCRF返回错误信息。

步骤 806、 PCEF为第二承载（或业务流）选取 QoS=¾权第二 QoS区间的下限。

在如上所述的第四、五实施例中：

1 ) 当通过 IP-CAN会话结束、承载结束、 PCC规则移除等动作释放资源时， PCEF将按照优先级的顺序在 IP-CAN会话内部和 IP-CAN会话间进行资源调整，在授权 QoS区间提高各个承载或者业务流的 QoS, 所用的方法与第四、五实施例相同；

2 )为了避免 PCEF过于频繁地进行资源调整，可以在生成新的授权 QoS 区间之前，通过设定阔值来降低调整频率。例如：如果网络资源为 100M, 则当网络剩余资源小于预先设定的阔值 1 (例如， 10M )时，可在授权 QoS区间内降低 QoS的选取，直至网络剩余资源达到预先设定的阔值 2 (例如， 30M ) 或者所有 QoS的取值均为授权 QoS区间的下限；当网络剩余资源大于预先设定的阔值 3 (例如， 60M ) 时，可在授权 QoS区间内提高 QoS的选取，直至网络剩余资源小于预先设定的阔值 4 (例如， 40M )或者所有 QoS的取值均为授权 QoS区间的上限。

第六实施例：基于授权 QoS区间的 PCEF与 UE间的 QoS协商过程。在本实施例中， PCEF从授权 QoS区间选取合适的 QoS后，可触发 PCEF 与 UE之间的 QoS协商过程，对 QoS进行协商。如果经过协商后的 QoS仍位于授权 QoS区间内，则 PCEF按照协商后的 QoS进行策略控制；如果协商后的 QoS超出了授权 QoS区间，则 PCEF向 PCRF返回错误信息。

图 9为本发明第六实施例中 QoS协商过程的流程图。如图 9所示，本发明第六实施例中 QoS协商过程包括如下所述的步骤：

步骤 901、 PCEF接收到授权 QoS区间并选取了合适的 QoS;

步骤 902、 PCEF按照选取的 QoS执行策略控制时，与 UE进行 QoS协商；步骤 903、 PCEF判断协商后的 QoS是否位于授权 QoS区间；如果协商后的 QoS仍位于授权 QoS区间内，则 PCEF按照协商后的 QoS执行 QoS控制；如果协商后的 QoS超出了授权 QoS区间，则执行步骤 904;

步骤 904、通过 CCR或者 RAA消息向 PCRF返回错误信息。

图 10为本发明实施例中策略控制的系统的示意图。如图 10所示，本发明实施例中的策略控制的系统包括： PCRF 1001和 PCEF 1002;

所述 PCRF 1001 , 用于根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，根据决策信息进行决策，生成授权 QoS区间，将所述授权 QoS区间下发给 PCEF

1002;

所述 PCEF 1002 , 用于根据接收到的选取信息和接收到的授权 QoS区间进行 QoS控制，即根据选取信息从接收到的授权 QoS区间中选择 QoS, 进行 QoS控制。

图 11为本发明实施例中 PCRF的示意图。如图 11所示，本发明实施例中的 PCRF即为图 10中的 PCRF 1001 , 该 PCRF包括：接收模块 1101、决策模块 1102和输出模块 1103;

所述接收模块 1101 , 用于接收决策信息，并将决策信息发送给决策模块

1102;

所述决策模块 1102 , 用于根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，根据所述接收模块 1101发送的决策信息进行决策，生成授权 QoS区间，将生成的授权 QoS区间发送给输出模块 1103;

所述输出模块 1103 , 用于输出决策模块 1102所生成的授权 QoS区间。图 12为本发明实施例中 PCRF中决策模块的示意图。如图 12所示，本发明实施例中的决策模块即为图 11中的决策模块 1102 , 该决策模块包括：决策单元 1201和生成模块 1202;

所述决策单元 1201 , 用于根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，并根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，将决策结果发送给生成单元 1202;

所述生成单元 1202, 用于根据所接收到的决策结果生成并输出授权 QoS 区间。

图 13为本发明实施例中 PCEF的示意图。如图 13所示，本发明实施例中的 PCEF即为图 10中的 PCEF 1002, 该 PCEF包括：接收模块 1301、选择模块 1302、控制模块 1303、和调整模块 1304。

所述接收模块 1301 , 用于将接收到的授权 QoS区间发送给选择模块 1302 和调整模块 1304;

所述选择模块 1302, 用于从接收到的授权 QoS区间中选择 QoS, 将选择的 QoS发送给控制模块 1303;

所述控制模块 1303根据选择模块 1302所选择的 QoS进行 QoS控制。所述调整模块 1304, 用于接收接收模块发送的授权 QoS区间，当剩余的资源不能满足所述授权 QoS 区间的下限时，对网络资源进行调整，释放网络资源，使剩余的资源大于或等于所述授权 QoS区间的下限。该调整模块 1304 为可选模块。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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

权利要求

1、一种策略控制方法，其特征在于，该方法包括：

策略控制和计费规则功能实体 PCRF根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，根据决策信息进行决策，生成相应的授权 QoS 区间，将所述新生成的授权 QoS区间下发给策略和计费执行实体 PCEF; 通知 PCEF根据选取信息和新生成的授权 QoS区间进行 QoS控制。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息和新生成的授权 QoS区间进行 QoS控制包括：

根据选取信息为每一个承载或业务流从接收到的对应每一个承载或业务流的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS , 根据所选择的 QoS对对应的承载或业务流进行 QoS控制。

3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述生成相应的授权 QoS 区间包括：

在承载或业务流的 QoS消息属性取值对中设置 QoS下限，并根据所设置的 QoS下限和 QoS消息属性取值对中的 QoS上限生成授权 QoS区间。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述生成相应的授权 QoS 区间包括：

通过为承载或业务流定义一个最小 QoS消息属性取值对来设置 QoS下限，并根据所设置的 QoS 下限和所述承载或业务流的 QoS 消息属性取值对中的 QoS上限生成授权 QoS区间。

5、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述生成相应的授权 QoS 区间包括：

将承载或业务流的 QoS消息属性取值对中的 QoS上限作为一个端值，生成授权 QoS区间；该授权 QoS区间的另一端值为无限大或无限小。

6、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据用户的签约信息和 /或应用业务信息确定授权 QoS区间。

7、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述的 PCRF根据触发事件触发对授权 QoS区间的决策，根据决策信息进行决策包括：

当 PCRF接收到应用层功能实体会话建立或者会话修改的消息时， PCRF 根据决策信息进行决策；

或者，当 PCRF接收到 QoS请求消息或 QoS区间的请求消息时， PCRF 根据决策信息进行决策；

或者，当 PCRF内部的触发事件发生时， PCRF根据决策信息进行决策。

8、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述将所述新生成的授权

QoS区间下发给策略和计费执行实体 PCEF包括：

当 PCRF接收到 QoS请求消息或 QoS区间的请求消息时，通过信用控制应答消息将所述新生成的授权 QoS区间下发给 PCEF; 当 PCRF接收到应用层功能实体会话建立或者会话修改的消息或内部的触发事件发生时 ,通过重新授权请求消息将所述新生成的授权 QoS区间下发给 PCEF。

9、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述的 PCRF根据决策信息进行决策包括：

PCRF根据 PCEF的请求消息、应用业务信息、用户签约数据或运营商设定的策略进行决策。

10、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS包括：

PCEF根据资源使用情况、运营商预定义的策略或 PCRF下发的 QoS选取原则为承载或业务流从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS。

11、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS包括：

当网络剩余资源大于新生成的授权 QoS区间的下限时， PCEF从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS;

当网络剩余资源小于新生成的授权 QoS区间的下限时， PCEF根据运营商定义的策略向 PCRF返回错误信息，或者 PCEF对网络资源进行调整，释放网络资源，使网络剩余资源大于或等于新生成的授权 QoS 区间的下限，从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS。

12、根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述的 PCEF对网络资源进行调整包括：

将同一个 IP连通接入网络会话中至少一个承载或业务流的 QoS 区间的 QoS调整到相应 QoS区间的下限，释放网络资源；当剩余的网络资源仍小于新生成的授权 QoS区间的下限时， PCEF向 PCRF返回错误信息或对除上述 IP 连通接入网络会话之外的至少一个 IP 连通接入网络会话的网络资源进行调整。

13、根据权利要求 12所述的方法，其特征在于：当同一个 IP连通接入网络会话中存在至少两个承载或业务流时，根据承载或业务流的优先级从低到高的顺序逐个将承载或业务流的 QoS调整到相应 QoS区间的下限，释放网络资源，直至剩余的网络资源满足新生成的授权 QoS区间的下限。

14、根据权利要求 12所述的方法，其特征在于，所述的 PCEF对除上述 IP连通接入网络会话之外的至少一个 IP连通接入网络会话的网络资源进行调整包括：

将除上述 IP连通接入网络会话之外的至少一个 IP连通接入网络会话的承载或业务流的 QoS调整到相应 QoS区间的下限，释放网络资源；

当所有 IP连通接入网络会话的承载或业务流的 QoS都被调整到相应 QoS 区间的下限，剩余的网络资源仍不满足所述新生成的授权 QoS区间的下限时，则 PCEF向 PCRF返回错误信息。

15、根据权利要求 14所述的方法，其特征在于：当存在至少两个 IP连通接入网络会话时，根据 IP连通接入网络会话的优先级从低到高的顺序将各个 IP连通接入网络会话中的承载或业务流的 QoS调整到相应 QoS区间的下限，释放网络资源，直至剩余的网络资源满足新生成的授权 QoS区间的下限。

16、根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，在所述 PCEF根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权 QoS区间中选择 QoS之前，该方法包括：

当网络剩余资源小于预先设置的第一阔值时， PCEF在所有承载或业务流的 QoS区间中降低所选择的 QoS;

当网络剩余资源大于预先设置的第二阔值时， PCEF在所有承载或业务流的 QoS区间中提高所选择的 QoS。

17、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息和新生成的授权 QoS区间进行 QoS控制还包括： PCEF与除 PCEF外的网络实体或者 UE对 QoS进行协商，当协商后的 QoS 位于所述授权 QoS区间内时， PCEF按照协商后的 QoS对对应的承载或业务流进行 QoS控制；当协商后的 QoS低于授权 QoS区间的下限或高于授权 QoS 区间的上限时，则 PCEF向 PCRF返回错误信息。

18、一种策略控制和计费规则功能实体，其特征在于，该功能实体包括：接收模块、决策模块和输出模块；

所述输出模块，用于输出决策模块所生成的授权 QoS区间。

19、根据权利要求 18所述的功能实体，其特征在于，所述决策模块包括：决策单元和生成模块；

所述决策单元，用于根据触发事件触发对授权 QoS 区间的决策，并根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，将决策结果发送给生成单元；

所述生成单元，用于根据所接收到的决策结果生成并输出授权 QoS区间。

20、一种策略和计费执行实体，其特征在于，该策略和计费执行实体包括：接收模块、选择模块和控制模块；

所述接收模块，用于将接收到的授权 QoS区间发送给选择模块；所述选择模块，用于从接收到的授权 QoS区间中选择 QoS ,将选择的 QoS 发送给控制模块；

所述控制模块根据选择模块所选择的 QoS进行 QoS控制。

21、根据权利要求 20所述的策略和计费执行实体，其特征在于，该策略和计费执行实体还包括：调整模块；

所述接收模块，还用于将接收到的授权 QoS区间发送给调整模块；所述调整模块，用于当剩余的资源不能满足所述授权 QoS区间的下限时，对网络资源进行调整，释放网络资源，使剩余的资源大于或等于所述授权 QoS 区间的下限。

22、一种策略控制的系统，其特征在于，该系统包括：策略控制和计费规则功能实体和策略和计费执行实体；

所述策略和计费执行实体，用于根据接收到的选取信息和接收到的授权 QoS区间进行 QoS控制。