WO2010031316A1 - 多分组数据网场景下实现策略和计费控制的方法和系统 - Google Patents

多分组数据网场景下实现策略和计费控制的方法和系统 Download PDF

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WO2010031316A1
WO2010031316A1 PCT/CN2009/073877 CN2009073877W WO2010031316A1 WO 2010031316 A1 WO2010031316 A1 WO 2010031316A1 CN 2009073877 W CN2009073877 W CN 2009073877W WO 2010031316 A1 WO2010031316 A1 WO 2010031316A1
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session
vpcrf
rule
information
sub
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PCT/CN2009/073877
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Inventor
李岩
魏伟华
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华为技术有限公司
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L12/02—Details
    • H04L12/14—Charging, metering or billing arrangements for data wireline or wireless communications
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    • H04L12/14—Charging, metering or billing arrangements for data wireline or wireless communications
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M15/00—Arrangements for metering, time-control or time indication ; Metering, charging or billing arrangements for voice wireline or wireless communications, e.g. VoIP
    • H04M15/66—Policy and charging system
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/24—Accounting or billing

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method and system for implementing policy and charging control in a multi-packet data network scenario. Background technique
  • IP networks can provide a variety of services (such as multimedia calls, file downloads, web browsing, etc.), and different services have different requirements for QoS (including bandwidth, delay, packet loss rate, etc.), and billing aspects. The requirements are also different (for example, online charging or offline charging can be used, depending on the flow rate or billing according to time, etc.).
  • the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) defines a Policy and Charging Control (PCC) architecture, which can be satisfied by the architecture. Different QoS control and billing requirements.
  • Home Routed refers to the Packet Data Network Gateway (P-GW) in the home domain PLMN (Home PLMN, HPLMN), the data must be connected to the service through the home domain gateway; and the Local Breakout refers to the P-GW in the visit.
  • Domain PLMN Vendor PLMN, VPLMN
  • the data does not need to pass through the home domain gateway, but connects to the service from the gateway of the visited domain.
  • the Serving Gateway (S-GW) and the Visited Policy Control and Charging Rules Function (V-PCRF or VPCRF) A gateway control session (ie, a Gxx session) is established, and the information is forwarded by the V-PCRF to the Home Policy and Charging Rules Function (H-PCRF or HPCRF) through the S9 interface, and The policy generated by the H-PCRF is passed to the S-GW; an IP-connected access network IP-CAN session (ie, a Gx session) is established between the P-GW and the H-PCRF.
  • the information of the gateway control session and the IP-CAN session are respectively transmitted to the H-PCRF, and the H-PCRF generates a policy.
  • the IP-CAN session information of the P-GW does not pass through the V-PCRF.
  • a gateway control session is established between the S-GW and the V-PCRF, and the P-GW establishes an IP-CAN session with the V-PCRF.
  • the information of the gateway control session and the IP-CAN session is processed by the V-PCRF, and then forwarded to the H-PCRF, and the policy is generated by the H-PCRF.
  • the H-PCRF sends the generated PCC rules to the V-PCRF, and the V-PCRF extracts the information from the PCC rules to generate QoS rules, and sends the PCC rules to the P-GW, and sends the QoS rules to the S-GW.
  • the V-PCRF determines whether to transmit the gateway control session information to the H-PCRF and the IP-CAN session information of the P-GW according to information such as a Packet Data Network ID (PDN ID) and a roaming protocol. It will be sent to the V-PCRF, and the V-PCRF process will generate an S9 session and pass it to the H-PCRF.
  • PDN ID Packet Data Network ID
  • the V-PCRF process will generate an S9 session and pass it to the H-PCRF.
  • IP-CAN IP Connectivity Access Network, when users can maintain IP service continuity (ie, without interrupting service) when roaming (location change) within the access network, an access network with such a nature is called IP-CAN, such as GPRS network, I-WLAN network, etc.;
  • IP-CAN session IP-CAN session, which refers to the connection relationship between the user and the PDN (packet data network, such as the internet) identifier.
  • the connection relationship passes the user's IP address and user ID (for example, IMSI in 3GPP). To identify. As long as the user is assigned an IP address and can be IP network identification, Beij ip IP-CAN exists.
  • An IP-CAN session can contain one or more IP-CAN bearers.
  • S9 session S9 session, session between V-PCRF and H-PCRF, used for V-PCRF to deliver IP-CAN session, gateway control session or Rx information to H-PCRF; also used for H-PCRF delivery PCC (included Qos) Rule information.
  • S-GW Service Gateway.
  • the functional entity is mainly responsible for handling the mobility of the user, and interacts with the P-GW through the GTP or PMIP protocol through the S5/S8 interface, and simultaneously interacts with the PCRF through the gateway control session interface (ie, the Gxx interface) using the Dimater message. .
  • P-GW Packet Data Gateway.
  • the functional entity is mainly responsible for communication with the external data network (Internet, or operator-defined IP service service, such as IMS) through the SGi interface (not shown in the figure), between the S5/S8 interface and the S-GW.
  • IMS operator-defined IP service service
  • SGi interface not shown in the figure
  • S5/S8 interface Use GTP or PMIP protocol to interact, and interact with PCRF through the IP-CAN interface (S ⁇ Gx interface) using Dimater messages.
  • H-PCRF Home Policy and Charging Rules Function, the policy of the home domain and the accounting rule function entity. Mainly complete the decision of the strategy and the function of flow-based charging control.
  • the H-PCRF entity determines the corresponding policy according to the operator policy, the user subscription data (obtained from the SPR function entity), and the service information currently being performed by the user (obtained from the AF function entity), and the policy may be a PCC rule. Or separate attributes, for the sake of simplicity, the nuances of the policy and PCC rules are not distinguished in this paper.)
  • the policy and charging enforcement entity PCEF is provided by the PCEF to perform these policies; the QoS policy is provided to the bearer binding and event reporting function entity.
  • BBERF, QoS and session control functions are performed by BBERF. Policy includes business data flow
  • V-PCRF Visited Policy and Charging Rules Function, the policy and charging rule function entity of the visited domain.
  • Main functions In the Local Breakout scenario, provide the H-PCRF with the service information provided by the visited domain AF, the IP-CAN session information of the P-GW, and the event reporting. Yes, provide a visit to the domain operator policy, enable the H-PCRF to formulate PCC rules; pass the H-PCRF to formulate the PCC policy to the P-GW, pass the QoS policy formulated by the H-PCRF to the S-GW, and answer the gateway control session .
  • the event function is reported to the H-PCRF, and the visited domain operator policy is provided to enable the H-PCRF to formulate PCC rules; the QoS policy formulated by the H-PCRF is transmitted to the S-GW, and the answering gateway controls the session.
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • Policy and Charging Enforcement Function Entity It mainly performs functions such as detection of service data flow, execution of policies, and flow-based charging.
  • the entity performs the policy that is sent or specified by the PCRF, specifically, the detection and measurement of the service data flow, the QoS of the service data flow, the user plane traffic processing, and the session management of the trigger control plane.
  • the network entity where the PCEF is located includes, but is not limited to, the PDN GWo in the SAE network.
  • BBERF Bearer Binding and Event Reporting Function
  • bearer binding and event reporting function entity Mainly complete bearer binding, uplink bearer verification and event reporting.
  • the network entity where the BBERF is located includes, but is not limited to, a serving GW in a SAE network, a NON-3GPP access gateway in a non-3GPP network, and the like.
  • Figure 2 shows a schematic diagram of a multi-PDN scenario, where:
  • the UE connects to different external data networks (PDN1 or PDN2 in the figure).
  • the UE connects to the PDN through an S-GW or a non-3GPP access gateway, and one or more P-GWs;
  • the PDN-GW will create an IP-CAN session for each external data network connection of the UE (Gxl, Gx2 in the figure);
  • the S-GW will create a gateway control session for each external data network connection of the UE (Gxxl, Gxx2 in the figure);
  • the Bjj S-GW will create a gateway control session for the UE (this is not shown in the figure).
  • the S9 session is created for each UE, and S9 has only one session. All information of the gateway control session and the IP-CAN session is sent as S9 session information.
  • the first IP-CAN session or gateway control session triggers the establishment of S9, and subsequent IP-CAN session or gateway control session establishment, modification and deletion triggers the modification and deletion of the S9 session.
  • the V-PCRF cannot understand the information sent by the H-PCRF, and cannot send the information to the correct PCEF or BBERF for execution. If the V-PCRF fails to report the PDN connection release information to the H-PCRF, the H-PCRF cannot release the corresponding PDN connection information, resulting in invalid resource usage and the inability to formulate a correct policy. Summary of the invention
  • the embodiments of the present invention provide a method and a system for implementing policy and charging control in a multi-PDN scenario, which solves the problem that the S9 session cannot distinguish and process the establishment and modification of the IP-CAN session and the gateway control session in the multi-PDN scenario. And the deletion causes the V-PCRF to fail to understand the information sent by the H-PCRF, and cannot send the information to the correct PCEF or BBERF for execution, which causes the PCC function to fail.
  • the embodiment of the invention provides a method for implementing policy and charging control in a multi-PDN scenario, the method comprising:
  • the VPCRF receives the PCC rule sent by the HPCRF and the S9 sub-session information associated with the PCC rule;
  • the VPCRF sends the PCC rule according to the S9 sub-session information.
  • the embodiment of the invention further provides a method for implementing policy and charging control in a multi-PDN scenario, the method comprising:
  • the HPCRF receives a trigger event sent by the VPCRF
  • the HPCRF modifies a corresponding PCC rule according to the trigger event;
  • the HPCRF sends the PCC rule and the S9 sub-session information associated with the PCC rule to the VPCRF, so that the VPCRF sends the PCC rule according to the received S9 sub-session information.
  • the embodiment of the present invention further provides a system for implementing policy and charging control in a multi-PDN scenario, where the system includes: an HPCRF and a VPCRF, where
  • the HPCRF is configured to receive a trigger event sent by the VPCRF, modify a corresponding PCC rule according to the trigger event, and send the PCC rule and the S9 sub-session information associated with the PCC rule to the VPCRF;
  • the VPCRF is configured to receive a PCC rule sent by the HPCRF and S9 sub-session information associated with the PCC rule, and send the PCC rule according to the S9 sub-session information.
  • the embodiment of the present invention implements the S9 sub-session information associated with the PCC rule in the S9 session message.
  • the S9 session can distinguish and process the establishment, modification, and deletion of the IP-CAN and the gateway control session.
  • the V-PCRF can understand the information sent by the H-PCRF, and send the information to the correct PCEF or BBERF for execution; and the V-PCRF can report the PDN connection release information to the H-PCRF, and the H-PCRF releases the corresponding PDN connection. Information, avoiding invalid resource usage and ensuring proper policy development.
  • Figure la Schematic diagram of a Home Routed roaming scenario of a PCC architecture defined by 3GPP in the prior art
  • Figure lb shows a Local Breakout roaming scenario of the PCC architecture defined by 3GPP in the prior art
  • FIG. 1 Schematic diagram of multiple PDN scenarios in the prior art
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for implementing an S9 session in a multi-PDN scenario according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of Embodiment 1 of the present invention
  • Figure 5 is a schematic flow chart of Embodiment 2 of the present invention
  • Embodiment 3 of the present invention is a schematic flow chart of Embodiment 3 of the present invention.
  • Embodiment 5 of the present invention is a schematic flow chart of Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic flow chart of Embodiment 6 of the present invention. detailed description
  • FIG. 3 An embodiment of a method for implementing an S9 session in a multi-packet data network scenario is shown in FIG. 3, and the specific steps include:
  • Step 300 The V-PCRF receives the S9 session message sent by the H-PCRF, where the message carries the PDN information.
  • the PDN information is carried in the S9 session message.
  • the PCC rule may be extended based on the PCC rules already defined in the existing IP-CAN session to provide PDN information.
  • An example is as follows:
  • the Charging-Rule-Definition AVP is a definition of an existing PCC rule, and the newly added Called-Station-ID indicates the PDN corresponding to the PCC rule.
  • Charging-Rule-Name and Charging-Rule-Base-Name indicate multiple predefined to be activated
  • the APN-AMBR parameter (used to indicate the maximum bandwidth shared by all non-GBR bearers connected to the same PDN) can be used in the following ways:
  • Max-Requested-Bandwidth-UL and Max-Requested-Bandwidth-DL The maximum bandwidth information shared, and the Called-Station-ID indicates the PDN information associated with it.
  • Step 302 The V-PCRF executes a corresponding policy according to the received S9 session message.
  • the V-PCRF finds a corresponding IP-CAN session and/or a gateway control session according to the PDN information and IP address information carried in the PCC rule, and sends the PCC rule to the corresponding IP-CAN session (P-GW), if When a gateway control session is associated, the V-PCRF extracts the Qos rule from the PCC rule and sends it to the corresponding gateway control session (BBERF).
  • the V-PCRF receives information for the PDN, it sends the information to the corresponding IP-CAN or gateway control session.
  • the V-PCRF receives information for the PDN, it sends the information to the corresponding IP-CAN or gateway control session.
  • the 3GPP access P-GW is located in the visited domain roaming scenario
  • the S8 adopts the PMIP protocol
  • the BBERF is located in the S-GW
  • the PCEF is located in the P-GW
  • the S9 session between the VPCRF and the HPCRF has been established
  • the user initiates the The establishment of two PDNs.
  • the HPCRF sends the PCC rule to the VPCRF through the S9 session.
  • the message carries the PDN information.
  • the PCC rule is sent to the PCEF (P-GW), and the Qos rule is extracted from the PCC rule and sent to the BBERF (S-GW).
  • the following steps are included:
  • the user has established a gateway control session, an IP-CAN session, and an S9 session corresponding to PDN1.
  • the user initiates the connection establishment of the PDN2, first triggers the BBERF (SGW) to initiate the establishment of the gateway control session.
  • the VPCRF determines that the PDN connection is a local breakout scenario, and then hides the gateway control session.
  • the HPCRF sends a session update), and returns a setup response message of the gateway control session directly to the BBERF.
  • the PCEF sends an IP-CAN session indication message to the VPCRF, which is used to indicate that an IP-CAN session is to be established, and requests the PCC rule from the VPCRF.
  • the VPCRF initiates an S9 session update, and the message carries the IP-CAN session information, the PDN2 information, and the user IPv4 address corresponding to the PDN2.
  • the HPCRF formulates the PCC rule according to the IP-CAN session information, the gateway control session information, the user subscription information, and the operator defined policy, and sends the PCC rule to the VPCRF in the S9 session update response.
  • the rule contains the PDN information associated with the PCC rule.
  • the specific implementation can be defined as the extended Charging-Rule-Defmition, carrying the PDN2 letter, .:
  • the VPCRF sends an IP-CAN session response message to the P-GW connected to PDN2 according to the PDN information in the PCC rule.
  • the VPCRF extracts the Qos rule from the PCC rule, and sends the Qos rule to the S-GW through the newly created gateway control session.
  • the VPCRF sends the PCC rule to the P-GW1 connected to PDN1.
  • the VPCRF sends the extracted QoS rule to the S-GW through the originally established gateway control session.
  • the DSMIP protocol is used between the UE and the P-GW, the BBERF is located at the A-GW (the A-GW is located at the visited place), and the PCEF is located at the P-GW.
  • the P-GW is located in the home domain
  • the S9 session between the VPCRF and the HPCRF has been established, and the user initiates the establishment of the second PDN.
  • the HPCRF sends the PCC rule to the VPCRF through the S9 session, and the message carries the PDN information.
  • the PCC rules are sent to the PCEF (P-GW).
  • the HPCRF sends the QoS rule to the BBERF through the S9 session, which carries the tunnel information (prior art), and the BBERF distinguishes the PDN corresponding to the QoS rule according to the tunnel information. Specifically, the following steps are included:
  • the user has established an IP-CAN session, a gateway control session, and an S9 session corresponding to PDN1.
  • the user initiates the connection establishment of PDN2. Because it is a CMIP scenario, one gateway control session of the same user is associated with multiple IP-CAN sessions, so there is no need to establish a second gateway control session.
  • the PCEF sends an IP-CAN Session Indication message to the VPCRF to indicate that an IP-CAN session is to be established and to request a PCC rule from the VPCRF.
  • the VPCRF initiates an S9 session update with the IP-CAN session information, the PDN2 information, and the user IPv4/IP v6 address corresponding to PDN2.
  • the HPCRF formulates the PCC rule according to the gateway control session information, the IP-CAN session information, the user subscription information, and the operator defined policy, and sends the PCC rule to the VPCRF in the S9 session update response.
  • the PDN2 information is included in the PCC rule, and the specific implementation is the same as that in Embodiment 1.
  • the VPCRF sends an IP-CAN session response message to the P-GW with the PCC rule in the message.
  • the HPCRF sends the QoS Rule to the VPCRF through the S9 interface, and the VPCRF forwards it to the BBERF.
  • the message carries the tunnel identifier, which is used by the BBERF to distinguish the QoS RULE of different PDNs.
  • the P-GW of the second PDN connection is located in the home domain roaming scenario
  • the S8 adopts the PMIP protocol
  • the BBERF is located in the S-GW
  • the PCEF is located in the P-GW
  • the S9 between the VPCRF and the HPCRF
  • the session has been established and the user initiates the establishment of a second PDN.
  • the HPCRF sends the QoS rule to the VPCRF through the S9 session.
  • the message carries the PDN information.
  • the QoS rule is sent to the BBERF (S-GW). Specifically, the following steps are included:
  • the user has established a gateway control session, an IP-CAN session, and an S9 session corresponding to PDN1.
  • the user initiates the connection establishment of PDN2, first triggers the BBERF (SGW) to initiate the gateway control session.
  • SGW BBERF
  • the VPCRF After receiving the setup message of the gateway control session, the VPCRF determines that the PDN is connected to the P-GW of the home domain, and sends an S9 session update message (CCR message:) to the HPCRF, carrying the PDN2 information.
  • CCR message: S9 session update message
  • the HPCRF formulates QoS rules according to the gateway control session information, user subscription information, and operator defined policies, and sends them to the VPCRF in an S9 session update response (CCA message).
  • the rule contains the PDN information associated with the QoS rule.
  • the specific implementation manner may be extended QoS-Rule-Defmition definition, carrying PDN2 information:
  • the VPCRF After receiving the message, the VPCRF returns a QoS rule to the corresponding gateway control session according to the PDN information carried in the message.
  • the BBERF initiates a PMIP binding process to the PCEF of the home domain.
  • steps 6 and 2 can be performed in parallel without waiting for step 5;
  • the PCEF sends an IP-CAN Session Indication message (CCR message) to the HPCRF, which is used to indicate that an IP-CAN session is to be established, and requests the PCC rule from the HPCRF.
  • CCR message IP-CAN Session Indication message
  • the HPCRF formulates PCC rules based on IP-CAN session information, gateway control session information, user subscription information, and operator defined policies and sends them to the PCEF in an IP-CAN Session Establishment Answer (CCA).
  • CCA IP-CAN Session Establishment Answer
  • the new QoS rule or the modified QoS rule is sent to the VPCRF through the S9 session update message (RAR message), and the rule is carried by the S9 session update message (RAR message).
  • RAR message S9 session update message
  • PDN information PDN information.
  • the VPCRF sends the QoS rule to the BBERF through the newly established gateway control session.
  • the P-GW connected to the second PDN is located in the home domain roaming scenario.
  • the S8 uses the GTP protocol
  • the PCEF is located in the P-GW
  • the S9 session between the VPCRF and the HPCRF has been established.
  • the user initiates the establishment of a second PDN.
  • the HPCRF sends the PCC rule to the VPCRF through the S9 session.
  • the message carries the PDN information.
  • the PCC rules are sent to the PCEF (P-GW).
  • the user has established an IP-CAN session and an S9 session corresponding to PDN1.
  • the user initiates the connection establishment of PDN2, first triggers the PCEF (P-GW) to initiate the establishment of the IPCAN session.
  • P-GW PCEF
  • the first IPCAN session and the second IPCAN session are all established by the same P-GW, and it is also possible that the first IPCAN session and the second IPCAN session are established by different P-GWs.
  • the VPCRF initiates an S9 session update with the IP-CAN session information, the PDN2 information, and the user IPv4/IP v6 address corresponding to PDN2.
  • the HPCRF formulates the PCC rule according to the IP-CAN session information, the user subscription information, and the operator-defined policy, and sends the PCC rule to the VPCRF in the S9 session update response.
  • the PDN2 information is included in the PCC rule, and the specific implementation is the same as that in Embodiment 1.
  • the VPCRF sends an IP-CAN session setup response message to the PCEF with the PCC rule in the message.
  • PCEF detects certain events (such as changes in access technology, changes in user location, etc.) Requests a new PCC rule from the VPCRF, and carries a trigger event.
  • the message (CCR message:) connects to the corresponding IPCAN session on PDN2. Send on. 7.
  • the VPCRF initiates a session update with a trigger event in the message.
  • the HPCRF modifies the original PCC rule according to the triggering event, and sends the response to the VPCRF through the S9 session update response.
  • the PCC rule includes the PDN information.
  • the specific implementation is the same as that in Embodiment 1.
  • the HPCRF also modifies all non-GBRs under each PDN.
  • the shared maximum bandwidth (APN-AMBR) parameter is carried.
  • the specific implementation manner can carry multiple APN-AMBR parameters in the CCA message:
  • the Called-Station-ID indicates the PDN information associated with it, so that multiple APN-AMBR parameters can be carried in one message, each associated with a PDN (such as PDN1, 2,
  • the APN-AMBR parameter is only used in this embodiment, and other parameters can be handled in the same manner.
  • the VPCRF returns a PCC rule response message to the PCEF. If the PCC rule included in the response message returned by the HPCRF has a PDN2, the modified PCC rule is directly returned in the message (CCA message).
  • the VPCRF actively sends the modified PCC rule to the PCEF through the IPCAN session for the PDN1.
  • the S9 session message needs to have PDN information and an IPv4 and/or IPv6 address corresponding to the PDN.
  • the VPCRF can use the CCR command to notify
  • the HPCRF releases the IP-CAN and/or gateway control session for a PDN.
  • Called-Station-ID means PDN, Framed-IP-Address and Framed-IPv6-
  • Prefix indicates the IPv4 and IPv6 addresses corresponding to the PDN.
  • PDN-CONNECT-RELEASE is a new cell that indicates the release of a PDN connection.
  • Prefix is the original cell.
  • the HPCRF may use the RAR command to notify the VPCRF to release the IP-CAN and/or gateway control session corresponding to a certain PDN.
  • the existing RAR definition you can consider extending based on the existing RAR definition. For example, one possible implementation is:
  • the Called-Station-ID indicates that the PDN, the Framed-IP-Address, and the Framed-IPv6-Prefix respectively indicate the IPv4 and IPv6 addresses corresponding to the PDN.
  • PDN-CONNECT-RELEASE indicates that a PDN connection is released.
  • the VPCRF receives the S9 session update message sent by the HPCRF, or the HPCRF receives the S9 session update message sent by the VPCRF, and releases the IP-CAN and/or the gateway control session corresponding to a certain PDN, according to the PDN information in the message.
  • the corresponding IP-CAN and/or gateway control session is found with the IP address, and the release operation of the IP-CAN and/or gateway control session is initiated.
  • the S8 uses the PMIP protocol
  • the BBERF is located at the S-GW
  • the PCEF is located at the P-GW
  • the S9 session between the VPCRF and the HPCRF has been established.
  • the user has 3 IP-CAN sessions and 3 gateway control sessions, corresponding to PDN1, PDN2 and PDN3. Due to internal or external conditions, the HPCRF needs to initiate the release of the gateway control session and the IP-CAN session corresponding to PDN3, and the S9 session update message carries the PDN information and the corresponding IP address information and the release indication. Specifically, the following steps are included:
  • the user has established 3 IPCAN sessions and 3 gateway control sessions, corresponding to PDN1, PDN2 and PDN3.
  • the HPCRF needs to initiate the release of the IP-CAN session and the gateway control session corresponding to the PDN3 due to the triggering of the internal or external conditions.
  • the S9 session update message for example, RAR
  • the PDN3 is provided.
  • release instructions optional with IP address information.
  • the VPCRF responds to the S9 session update message of the HPCRF.
  • the VPCRF initiates the release of the gateway control session corresponding to PDN3.
  • the BBERF (S-GW) answering gateway controls the release of the session.
  • gateway control session is only applicable to the S8 interface using PMIP. If it is GTP, there is no gateway control session.
  • the VPCRF initiates the release of the IP-CAN session corresponding to PDN3.
  • PCEF responds to the release of the IP-CAN session.
  • Each IP-CAN session and gateway control session is managed as a sub-session in the S9 session, and the establishment of each IP-CAN session and/or gateway control session corresponds to the establishment of the S9 sub-session, respectively, and the deletion of each sub-session.
  • the PCC or QoS rule can be included in the message of each sub-session.
  • the rule is for the sub-session (ie, the corresponding IP-CAN session and/or the gateway control session).
  • the S9 can be solved by using the sub-session.
  • the interface uses a problem with a session.
  • a possible implementation manner is to specify a sub-session ID corresponding to the PCC rule in the PCC rule, so that multiple PCC rules may be included in one message (session ID as a main session), and the PCC rules correspond to different sub-children.
  • CC-Sub-Session-Id indicates the sub-session ID corresponding to these PCC rules.
  • a similar mechanism can be used for information about PDN, taking APN-AMBR as an example:
  • Max-Requested-Bandwidth-UL and Max-Requested-Bandwidth-DL indicate the maximum bandwidth information shared
  • CC-Sub-Session-Id indicates the sub-session information associated with it.
  • the S8 adopts the PMIP protocol
  • the BBERF is located at the S-GW
  • the PCEF is located at the P-GW
  • all P-GWs are located in the visited domain.
  • An S9 session between the VPCRF and the HPCRF has been established.
  • the user has three IP-CAN sessions and three gateway control sessions, corresponding to three S9 sub-sessions S9-1, S9-2, and S9-3, respectively.
  • the S9 session update message carries the S9 session Id and the corresponding PCC rules of the sub-sessions 1 and 2, while changing for the sub-session (ie, the corresponding IPCAN session and/or Gateway Control Session) APN-AMBR parameter. Specifically, the following steps are included:
  • the user has established three IP-CAN sessions, and three gateway control sessions correspond to three S9 sub-sessions S9-1, S9-2, and S9-3, respectively.
  • BBERF initiates a gateway control session update due to access technology changes or other conditions. Because there are three gateway control sessions, BBERF (S-GW) may initiate updates of three gateway control sessions at the same time. Can only be initiated in one of them.
  • the VPCRF initiates an update of the S9 session with the trigger event and the S9 session Id, but without any S9 subsession Id, indicating that these events are for all subsessions.
  • the HPCRF modifies the corresponding PCC rule according to the triggering event, and the HPCRF sends an S9 session update message response to the VPCRF, and the PCC rule includes the PDN information, and the specific implementation manner may be extended Charging-Rule-Defmition definition, carrying the sub-session information; , extending the definition of Charging- Rule-Install, indicating that all installed rules are for a certain sub-session.
  • the HPCRF also modifies the maximum bandwidth (APN-AMBR) parameters of all non-GBR bearers in each PDN.
  • APN-AMBR maximum bandwidth
  • Session-Id > only with the primary session ID, indicating that the message is for the primary session ⁇ Auth- Application-Id ⁇
  • the CC-Sub-Session-Id indicates the sub-session information associated with it, so that multiple APN-AMBR parameters can be carried in one message, each associated with a sub-session (such as sub-session 1, 2).
  • the VPCRF sends a gateway control session message response (CCA) to the BBERF (S-GW). If the rule returned by the HPCRF has corresponding sub-session information, the rule is directly sent to the BBERF in the corresponding message.
  • CCA gateway control session message response
  • the VPCRF actively initiates a rule update process in other gateway control sessions.
  • the HPCRF returns the modified APN-AMBR parameter for sub-session 1, it also sends the modified APN-AMBR parameter to the corresponding PCEF 1.
  • the modified APN-AMBR parameter is also sent to the corresponding PCEF2.
  • the S9 session can distinguish and process the establishment, modification, and deletion of the IP-CAN session and the gateway control session in the multi-PDN scenario, and the V-PCRF can Understand the information sent by the H-PCRF and send the information to the correct PCEF or BBERF for execution; and the V-PCRF can report the release information of the PDN connection to the H-PCRF, and the H-PCRF releases the corresponding PDN connection information, which avoids invalidation. Resource usage and ensuring the right strategy.

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Description

多分组数据网场景下实现策略和计费控制的方法和系统
本申请要求了 2008年 9月 18日提交的， 申请号为 200810216273.4， 发 明名称为 "多分组数据网场景下 S9会话的实现方法" 的中国申请优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 特别涉及一种多分组数据网场景下实现策略 和计费控制方法和系统。 背景技术
在通信网络向全 IP演进的过程中， 需要解决端到端服务质量 QoS 问 题， 以提供令客户满意的业务。 IP 网络可以提供各种各样的业务 （如多媒 体呼叫、 文件下载、 网页浏览等） ， 不同的业务对 QoS (包括带宽、 时 延、 丢包率等等） 有不同的要求， 而且计费方面的要求也不同 （比如可以采 用在线计费或者离线计费， 可以根据流量计费或者根据时间计费等等） 。
为了解决上述 QoS和计费等相关问题， 第三代移动通信标准化伙伴项 目 （ 3rd Generation Partnership Project， 3 GPP ) 定义了策略和计费控制 ( Policy and Charging Control， PCC ) 架构， 通过该架构可以满足不同的 QoS控制和计费需求。
如图 1所示， 3GPP在 TS 23.402里定义的 PCC架构的漫游场景有两 类： 归属域路由 （Home Routed) 和本地突围 （Local Breakout ) 。 其中， Home Routed是指分组数据网关 （Packet Data Network Gateway, P-GW) 在 归属域 PLMN (Home PLMN, HPLMN) ， 数据必须通过归属域网关连接到 服务； 而 Local Breakout是指 P-GW在拜访域 PLMN ( Visited PLMN , VPLMN) ， 数据不需要通过归属域网关， 而从拜访域的网关连接到服务。 在 Home Routed漫游场景中 （如图 la所示） ， 服务网关 （Serving Gateway, S-GW) 与拜访域策略控制和计费规则功能实体 （Visited Policy Control and Charging Rules Function, V-PCRF或 VPCRF) 之间建立网关控 制会话 （即 Gxx会话） ， 由 V-PCRF将信息通过 S9接口转发给归属域策略 控制和计费规则功能实体 (Home Policy and Charging Rules Function ， H- PCRF或 HPCRF) ， 并将 H-PCRF生成的策略传递给 S-GW; P-GW与 H- PCRF间建立 IP连通接入网络 IP-CAN会话 （即 Gx会话） 。 网关控制会话 和 IP-CAN会话的信息分别传送到 H-PCRF, 由 H-PCRF生成策略。 这种场 景下， P-GW的 IP-CAN会话信息不通过 V-PCRF。
在 Local Breakout漫游场景中 （如图 lb所示） ， S-GW与 V-PCRF之 间建立网关控制会话， P-GW与 V-PCRF建立 IP-CAN会话。 由 V-PCRF将 网关控制会话和 IP-CAN会话的信息进行处理， 然后转发给 H-PCRF, 由 H- PCRF生成策略。 H-PCRF将生成的 PCC rules下发给 V-PCRF, V-PCRF从 PCC rules中抽取信息生成 QoS rules, 并且分别将 PCC rules发送给 P-GW, 将 QoS rules下发给 S-GW。 这种场景下， 由 V-PCRF根据分组数据网络标 识 （Packet Data Network ID, PDN ID) 和漫游协议等信息决定是否将网关 控制会话信息传递到 H-PCRF, P-GW的 IP-CAN会话信息则会发送到 V- PCRF， 由 V-PCRF处理生成 S9会话传给 H-PCRF。
为了更容易理解， PCC架构中涉及的各术语描述如下：
IP-CAN: IP Connectivity Access Network, 当用户在接入网络内漫游 (位置改变） 时仍能保持 IP业务连续性 （即不中断业务） ， 具有这样性质 的接入网络称为 IP-CAN, 比如 GPRS网络， I-WLAN网络等；
IP-CAN会话： IP-CAN session, 指的是用户和 PDN (分组数据网， 比 如 internet) 标识之间的连接关系， 该连接关系通过用户的 IP地址和用户标 识 （例如在 3GPP中的 IMSI) 来识别。 只要用户被分配了 IP地址并且能被 IP网络识别， 贝 ij IP-CAN存在。 IP-CAN会话可以包含一到多个 IP-CAN承 载。
S9会话： S9 session, V-PCRF和 H-PCRF之间的会话， 用于 V-PCRF 传递 IP-CAN会话、 网关控制会话或 Rx信息给 H-PCRF; 也用于 H-PCRF 传递 PCC (包含 Qos) 规则信息。
另外， PCC架构中的各功能实体的作用描述如下：
S-GW:服务网关。 该功能实体主要负责处理用户的移动性的网关， 同 时通过 S5/S8接口与 P-GW之间使用 GTP或者 PMIP协议交互， 同时与 PCRF通过网关控制会话接口 （即 Gxx接口） 使用 Dimater消息进行交互。
P-GW:分组数据网关。 该功能实体主要负责通过 SGi接口 （未在图中 示出） 与外部数据网 （Internet,或者运营商自定义的 IP业务服务,比如 IMS) 的通讯， 通过 S5/S8接口与 S-GW之间使用 GTP或者 PMIP协议交互， 同时 与 PCRF通过 IP-CAN接口 （ S卩 Gx接口） 使用 Dimater消息进行交互。
H-PCRF: Home Policy and Charging Rules Function, 归属域的策略与计 费规则功能实体。 主要完成策略的决策和基于流的计费控制等功能。 H- PCRF实体根据运营商策略， 用户签约数据 （从 SPR功能实体获取） 以及用 户当前正在进行的业务信息 （从 AF功能实体获取） 等决定相应的策略， 并 将该策略 （策略可以是 PCC规则或者单独的属性， 为简便起见， 本文中不 区分策略和 PCC规则的细微差别） 提供给策略和计费执行实体 PCEF, 由 PCEF执行这些策略； 将 QoS 策略提供给承载绑定和事件上报功能实体 BBERF , 由 BBERF执行 QoS 和会话控制功能。 策略包括业务数据流
(即， 完成某业务如语音通信的 IP流的集合） 的检测规则、 是否门控、 QoS, 基于流的计费规则等。
V-PCRF: Visited Policy and Charging Rules Function, 拜访域的策略与 计费规则功能实体。 主要功能： Local Breakout场景中， 向 H-PCRF提供拜 访域 AF提供的业务信息、 P-GW的 IP-CAN会话信息， 还有事件上报功 能， 提供拜访域运营商策略， 使 H-PCRF能够制定 PCC rules; 将 H-PCRF 制定 PCC策略传递给 P-GW, 将 H-PCRF制定的 QoS策略传递给 S-GW, 以及应答网关控制会话。 Home Routed场景中， 向 H-PCRF上报事件功能， 提供拜访域运营商策略， 使 H-PCRF能够制定 PCC rules; 将 H-PCRF制定 的 QoS策略传递给 S-GW, 以及应答网关控制会话。
PCEF (包含在 P-GW中 ) ： Policy and Charging Enforcement Function, 策略和计费执行功能实体。 主要完成业务数据流的检测、 策略的执行、 基于 流的计费等功能。 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， 用户面流量处理和 触发控制面的会话管理等。 PCEF所在的网络实体包括但不限于 SAE网络中 的 PDN GWo
BBERF (包含在 S-GW 中） ： Bearer Binding and Event Reporting Function， 承载绑定和事件上报功能实体。 主要完成承载绑定、 上行链路承 载验证和事件报告功能。 BBERF所在网络实体包括但不限于 SAE网络中的 serving GW、 non-3GPP网络中的 NON-3GPP接入网关等。
图 2表示的是一种多 PDN场景时的示意图， 其中：
1、 UE连接不同的外部数据网络 （图中的 PDN1或者 PDN2) ·'
2、 UE通过一个 S-GW或者非 3GPP接入网关， 以及 1个或者多个 P- GW与 PDN连接；
3、 PDN-GW会为 UE的每个外部数据网络连接创建一个 IP-CAN会话 (图中的 Gxl， Gx2) ；
4、 如果 S-GW或者非 3GPP接入网关与 PDN-GW之间使用 PMIP协 议， 则 S-GW会为 UE的每个外部数据网络连接创建一个网关控制会话 （图 中的 Gxxl , Gxx2) ；
5、 如果非 3GPP接入网关与 PDN-GW之间使用 CMIP协议， 贝 lj S-GW 会为 UE创建一个网关控制会话 （图中没有表示出这种情况） 。 在该场景下， S9会话是针对每个 UE创建的， S9只有一个会话， 网关 控制会话和 IP-CAN会话的所有信息都当作 S9会话信息发送。 第一个 IP- CAN会话或网关控制会话触发 S9的建立， 后续每个 IP-CAN会话或网关控 制会话建立、 修改和删除都触发 S9会话的修改和删除。
针对多 PDN场景， 发明人在实现本发明的过程中发现：
由于 S9会话无法区分和处理 IP-CAN会话和网关控制会话的建立、 修 改和删除， 导致 V-PCRF无法理解 H-PCRF下发的信息， 不能把信息发送到 正确的 PCEF或者 BBERF上去执行， 导致 PCC功能失效； 如果 V-PCRF无 法把 PDN连接释放信息上报给 H-PCRF, H-PCRF也无法释放对应的 PDN 连接信息， 导致无效的资源占用以及无法制定正确的策略。 发明内容
本发明实施例提供一种多 PDN场景下实现策略和计费控制的方法和系 统， 解决了现有技术在多 PDN场景下 S9会话无法区分和处理 IP-CAN会话 和网关控制会话的建立、 修改和删除， 导致 V-PCRF无法理解 H-PCRF下发 的信息， 不能把信息发送到正确的 PCEF或者 BBERF上去执行， 导致 PCC 功能失效的问题。
本发明实施例提供了一种多 PDN场景下实现策略和计费控制的方法， 该方法包括：
VPCRF接收 HPCRF发送的 PCC规则和与所述 PCC规则相关联的 S9 子会话信息；
所述 VPCRF根据所述 S9子会话信息， 发送所述 PCC规则。
本发明实施例还提供了一种多 PDN场景下实现策略和计费控制的方 法， 该方法包括：
HPCRF接收 VPCRF发送的触发事件；
所述 HPCRF根据所述触发事件修改对应的 PCC规则； 所述 HPCRF向所述 VPCRF发送所述 PCC规则和与所述 PCC规则相关 联的 S9子会话信息， 以使所述 VPCRF根据接收的所述 S9子会话信息发送 所述 PCC规则。
本发明实施例还提供了一种多 PDN场景下实现策略和计费控制的系 统， 该系统包括： HPCRF和 VPCRF, 其中，
所述 HPCRF, 用于接收所述 VPCRF发送的触发事件， 根据所述触发 事件修改对应的 PCC规则， 向所述 VPCRF发送所述 PCC规则和与所述 PCC规则相关联的 S9子会话信息；
所述 VPCRF, 用于接收所述 HPCRF发送的 PCC规则和与所述 PCC规 则相关联的 S9子会话信息， 根据所述 S9子会话信息， 发送所述 PCC规 则。
本发明实施例通过在 S9会话消息中携带与 PCC规则相关联的 S9子会 话信息， 实现了： 多 PDN场景下， S9会话能够区分和处理 IP-CAN和网关 控制会话的建立、 修改和删除， 进而 V-PCRF能够理解 H-PCRF下发的信 息， 把信息发送到正确的 PCEF或者 BBERF上去执行； 以及 V-PCRF可以 把 PDN连接释放信息上报给 H-PCRF, H-PCRF释放对应的 PDN连接信 息， 避免了无效的资源占用以及保证了正确的策略制定。 附图说明
图 la现有技术中 3GPP定义的 PCC架构的 Home Routed漫游场景示意 图；
图 lb现有技术中 3GPP定义的 PCC架构的 Local Breakout漫游场景示 意图；
图 2 现有技术中多 PDN场景示意图；
图 3 本发明实施例提供的多 PDN场景下 S9会话的实现方法流程图； 图 4 本发明实施例 1的流程示意图； 图 5 本发明实施例 2的流程示意图；
图 6 本发明实施例 3的流程示意图；
图 7 本发明实施例 4的流程示意图；
图 8 本发明实施例 5的流程示意图；
图 9 本发明实施例 6的流程示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例目的、 技术方案及优点更加清楚、 明了， 以下参照 附图， 对本发明实施例进行详细描述：
本发明提供的多分组数据网场景下 S9会话的实现方法的一个实施例流 程如图 3所示， 具体歩骤包括：
歩骤 300、 V-PCRF接收 H-PCRF发送的 S9会话消息， 所述消息中携带有 PDN信息。
其中， 在 S9会话消息中携带 PDN信息， 具体实现的时候， 可以基于现 有的 IP-CAN会话中已经定义的 PCC规则， 对 PCC规则进行扩展以提供 PDN 信息。 示例如下：
Charging-Rule-Defmition ::= < A VP Header: 1003 >
{ Charging-Rule-Name }
[ Called-Station-ID ]
[ Service-Identifier ]
[ Rating-Group ]
*[ Flow-Description ]
[ Flow- Status ]
[ QoS-Information ]
[ Reporting-Level ]
[ Online ]
[ Offline ]
[ Metering-Method ]
[ Precedence ]
[ AF-Charging-Identifier ]
*[ Flows ]
*[ AVP ] Charging-Rule-Definition AVP是现有 PCC规则的定义， 新增加的 Called- Station-ID表示该 PCC规则对应的 PDN。
或者， 也可以在 Charging-Rule-Install里扩展， 表明该 AVP下所有的 PCC 规则都是与该 PDN相关联的。 示例如下：
Charging-Rule-Install ::= < AVP Header: 1001 >
*[ Charging-Rule-Definition ]
*[ Charging-Rule-Name ]
*[ Charging-Rule-Base-Name ]
[ Called-Station-ID ]
[ Bearer-Identifier ]
*[ AVP ]
其中 Charging-Rule-Definition表示要安装的多个动态 PCC规贝 lj，
Charging-Rule-Name和 Charging-Rule-Base-Name表示要激活的多个预定义
PCC规则， 而 Called-Station-ID表示这些规则对应的 PDN。
需要说明的是除了 PCC规则外， 其他针对 PDN的 AVP参数也可以参照
PCC规则同样处理。 比如 APN-AMBR参数 （用于指明连接同一 PDN的所有 非 GBR承载共享的最大带宽） 可以使用以下方式：
APN-AMBR ::= < A VP Header:xxxx >
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ]
[ Called-Station-ID ]
*[ AVP ]
其中 Max-Requested-Bandwidth-UL禾口 Max-Requested-Bandwidth-DL表
Figure imgf000010_0001
共享的最大带宽信息， 而 Called-Station-ID表示与之关联的 PDN信息。
歩骤 302、 V-PCRF根据接收到的 S9会话消息， 执行相应的策略。
其中， V-PCRF根据 PCC规则中带有的 PDN信息和 IP地址信息找到对应 的 IP-CAN会话和 /或网关控制会话， 将 PCC规则发给对应的 IP-CAN会话 （P- GW) ， 如果有网关控制会话相关联， 则 V-PCRF从 PCC规则中抽取 Qos规则 并发给对应的网关控制会话 （BBERF ) 。
同样， 如果 V-PCRF收到针对 PDN的信息， 则把该信息发送到对应的 IP- CAN或者网关控制会话。 下面， 通过一些具体实施例， 详细描述以上方法在不同场景下的实现方 式。
实施例 1
如图 4所示， 为 3GPP接入 P-GW位于拜访域漫游场景， S8采用 PMIP协 议， BBERF位于 S-GW， PCEF位于 P-GW， VPCRF和 HPCRF之间的 S9会话 已经建立， 用户发起第二个 PDN的建立。 HPCRF通过 S9会话将 PCC规则下 发给 VPCRF , 消息中带有 PDN信息。 VPCRF收到后将 PCC规则发给 PCEF (P-GW) ， 并从 PCC规则中抽出 Qos规则下发给 BBERF ( S-GW) 。 具体包 括以下歩骤：
1、 用户已经建立了对应于 PDN1的网关控制会话、 IP-CAN会话和 S9会话。
2、 用户发起 PDN2的连接建立， 首先触发 BBERF ( SGW) 发起网关控制会 话的建立， VPCRF收到网关控制会话的建立消息后， 判断该 PDN连接是本 地突围场景， 则隐藏网关控制会话 （不向 HPCRF发送会话更新） ， 直接向 BBERF返回网关控制会话的建立响应消息。
3、 PCEF发送 IP-CAN会话指示消息给 VPCRF , 用于指示要建立 IP-CAN会 话， 并向 VPCRF请求 PCC规则。
4、 VPCRF发起 S9会话更新， 消息中带有 IP-CAN会话信息、 PDN2信息和 PDN2对应的用户 IPv4地址。
5、 HPCRF根据 IP-CAN会话信息、 网关控制会话信息， 用户签约信息和运营 商定义的策略制定 PCC规则并在 S9会话更新应答中发送给 VPCRF。 规则中 包含与该 PCC规则关联的 PDN信息。
具体实现方式可以为扩展 Charging-Rule-Defmition的定义， 携带 PDN2信 自Θ、 .：
Charging-Rule-Definition ::= < A VP Header: 1003 >
{ Charging-Rule-Name }
[ Called-Station-ID ]
[ Service-Identifier ] [ Rating-Group ]
*[ Flow-Description ]
[ Flow- Status ]
[ QoS-Information ]
[ Reporting-Level ]
[ Online ]
[ Offline ]
[ Metering-Method ]
[ Precedence ]
[ AF-Charging-Identifier ]
*[ Flows ]
*[ AVP ]
或者扩展 Charging-Rule-Install的定义， 表明所有安装的规则都是针对 PDN2:
Charging-Rule-Install ::= < AVP Header: 1001 >
*[ Charging-Rule-Definition ]
*[ Charging-Rule-Name ]
*[ Charging-Rule-Base-Name ]
[ Called-Station-ID ]
[ Bearer-Identifier ]
*[ AVP ]
可选的， 也可以在这条消息里携带针对 PDN1的规则。
6、 VPCRF根据 PCC规则里的 PDN信息， 发送 IP-CAN会话应答消息给连接 PDN2的 P-GW。
7、 VPCRF从 PCC规则中抽出 Qos规则， 将 Qos规则通过新建的网关控制会话 发给 S-GW。
8、 如果 HPCRF发送的 S9消息里包含针对 PDN1的 PCC规则， 则 VPCRF向连 接 PDN1的 P-GW1发送 PCC规则。
9、 如果 HPCRF发送的 S9消息里包含针对 PDN1的 PCC规则， 则 VPCRF通过 原先建立的网关控制会话将提取出的 QoS规则发送给 S-GW。
需要说明的是， 8和 9为可选歩骤。
实施例 2
如图 5所示， 为信任的非 3GPP接入 CMIP漫游场景， UE和 P-GW之间使 用 DSMIP协议， BBERF位于 A-GW (A-GW位于拜访地） ， PCEF位于 P-GW (P-GW位于归属域） ， VPCRF和 HPCRF之间的 S9会话已经建立， 用户发起 第二个 PDN的建立。 HPCRF通过 S9会话将 PCC规则下发给 VPCRF, 消息中 带有 PDN信息。 VPCRF收到后将 PCC规则发给 PCEF ( P-GW) 。 HPCRF通 过 S9会话将 QoS规则下发给 BBERF , 其中携带隧道信息 （现有技术） ， BBERF根据隧道信息区分该 QoS规则对应的 PDN。 具体包括以下歩骤：
1、 用户已经建立了对应于 PDN1的 IP-CAN会话、 网关控制会话和 S9会话。
2、 用户发起 PDN2的连接建立， 因为是 CMIP场景， 同一用户的一个网关控 制会话关联多个 IP-CAN会话， 所以这时不需要建立第二个网关控制会话。 PCEF发送 IP-CAN会话指示消息给 VPCRF, 用于指示要建立 IP-CAN会话， 并向 VPCRF请求 PCC规则。
3、 VPCRF发起 S9会话更新， 消息中带有 IP-CAN会话信息、 PDN2信息和 PDN2对应的用户 IPv4/IP v6地址。
4、 HPCRF根据网关控制会话信息、 IP-CAN会话信息、 用户签约信息和运营 商定义的策略制定 PCC规则并在 S9会话更新应答中发送给 VPCRF。 PCC规 则里包含 PDN2信息， 具体实现方式同实施例 1。
5、 VPCRF发送 IP-CAN会话应答消息给 P-GW, 消息中带有 PCC规则。
6、 HPCRF通过 S9接口将 QoS Rule下发给 VPCRF , VPCRF转发给 BBERF, 该消息携带隧道标识， 用于 BBERF区分不同 PDN的 QoS RULE。
实施例 3
如图 6所示， 为 3GPP接入， 第二个 PDN连接的 P-GW位于归属域漫游场 景， S8采用 PMIP协议， BBERF位于 S-GW， PCEF位于 P-GW， VPCRF和 HPCRF之间的 S9会话已经建立， 用户发起第二个 PDN的建立。 HPCRF通过 S9会话将 QoS规则下发给 VPCRF , 消息中带有 PDN信息。 VPCRF收到后将 QoS规则下发给 BBERF ( S-GW) 。 具体包括以下歩骤：
1、 用户已经建立了对应于 PDN1的网关控制会话、 IP-CAN会话和 S9会话。
2、 用户发起 PDN2的连接建立， 首先触发 BBERF ( SGW) 发起网关控制会 话的建立。
3、 VPCRF收到网关控制会话的建立消息后， 判断该 PDN连接到归属域的 P- GW, 则向 HPCRF发送 S9会话更新消息 (CCR消息：)， 携带 PDN2信息。
4、 HPCRF根据网关控制会话信息、 用户签约信息和运营商定义的策略制定 QoS规则并在 S9会话更新应答 （CCA消息） 中发送给 VPCRF。 规则中包含 与该 QoS规则关联的 PDN信息。
具体实现方式可以为扩展 QoS-Rule-Defmition的定义， 携带 PDN2信息：
QoS-Rule-Definition ::= < A VP Header: xxxx >
{QoS-Rule-Name }
[ Called-Station-ID ]
*[ Flow-Description ]
[ QoS -Information ]
[ Precedence ]
*[ AVP ]
或者扩展 QoS-Rule-Install的定义， 表明所有安装的 QoS规则都是针对 PDN2:
QoS-Rule-Install ::= < AVP Header: xxxx >
*[ QoS-Rule-Defmition ]
[ Called-Station-ID ]
*[ AVP ]
5、 VPCRF收到该消息后， 根据该消息里携带的 PDN信息， 向对应的网关控 制会话返回 QoS规则。
6、 BBERF向归属域的 PCEF发起 PMIP绑定过程。
需要说明的是， 歩骤 6和 2可以并行进行， 不必等到歩骤 5 ;
7、 PCEF发送 IP-CAN会话指示消息 （CCR消息） 给 HPCRF , 用于指示要建 立 IP-CAN会话， 并向 HPCRF请求 PCC规则。
8、 HPCRF根据 IP-CAN会话信息、 网关控制会话信息、 用户签约信息和运营 商定义的策略制定 PCC规则并在 IP— CAN会话建立应答 （CCA ) 中发送给 PCEF。
9、 如果 HPCRF根据 IP-CAN会话信息、 用户进行的业务信息、 用户签约信息 和运营商定义的策略等需要安装新的 QoS规则或者修改原有 QoS规则， 则通 过 S9会话更新消息 （RAR消息） 将新的 QoS规则或者修改后的 QoS规则下发 给 VPCRF, 其中这些规则携带有 PDN信息， 具体方式参见歩骤 4。
10、 如果 HPCRF发送的 S9消息里包含针对 PDN2的 QoS规则， 则 VPCRF通过 新建立的网关控制会话向 BBERF发送 QoS规则。
实施例 4
如图 7所示， 为 3GPP接入漫游场景， 第二个 PDN连接的 P-GW位于归属 域漫游场景。 S8采用 GTP协议， PCEF位于 P-GW， VPCRF和 HPCRF之间的 S9会话已经建立。 用户发起第二个 PDN的建立。 HPCRF通过 S9会话将 PCC 规则下发给 VPCRF, 消息中带有 PDN信息。 VPCRF收到后将 PCC规则下发 给 PCEF(P-GW)。
1、 用户已经建立了对应于 PDN1的 IP-CAN会话和 S9会话。
2、 用户发起 PDN2的连接建立， 首先触发 PCEF (P-GW) 发起 IPCAN会话的 建立。
需要说明的是， 本实施例中第一个 IPCAN会话和第二个 IPCAN会话都是由同 一 P— GW建立， 也有可能第一个 IPCAN会话和第二个 IPCAN会话由不同的 P— GW建立。
3、 VPCRF发起 S9会话更新， 消息中带有 IP-CAN会话信息、 PDN2信息和 PDN2对应的用户 IPv4/IP v6地址。
4、 HPCRF根据 IP-CAN会话信息、 用户签约信息和运营商定义的策略制定 PCC规则并在 S9会话更新应答中发送给 VPCRF。 PCC规则里包含 PDN2信 息， 具体实现方式同实施例 1。
5、 VPCRF发送 IP-CAN会话建立应答消息给 PCEF, 消息中带有 PCC规则。
6、 PCEF监测到某些事件发生 （比如接入技术发生变化， 用户位置发生变化 等） 向 VPCRF请求新的 PCC规则， 同时携带触发事件， 该消息 (CCR消息：)在 PDN2连接对应的 IPCAN会话上发送。 7、 VPCRF发起会话更新， 消息中带有触发事件。
8、 HPCRF根据触发事件， 修改原有 PCC规则， 并通过 S9会话更新应答发送 给 VPCRF , PCC规则里包含 PDN信息， 具体实现方式同实施例 1 ; 同时 HPCRF也修改了每个 PDN下所有非 GBR承载共享的最大带宽 （ APN- AMBR) 参数。
具体实现方式， 可以在 CCA消息里携带多个 APN-AMBR参数：
<CC-Answer> ::= < Diameter Header: 272, PXY >
< Session-Id >
{ Auth- Application-Id }
{ Origin-Host }
{ Origin-Realm }
*[ APN-AMBR ] *表示携带多个
其他 AVP省略
每个 APN-AMBR的具体定义为：
APN-AMBR ::= < AVP Header:xxxx >
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ]
[ Called-Station-ID ]
*[ AVP ]
其中， Called-Station-ID表明与之关联的 PDN信息， 这样可以在一条消 息里携带多个 APN-AMBR参数， 每个都关联到一个 PDN (比如 PDN1 , 2 ,
3 ) 。
需要说明的是， 因为需要与 PDN关联的信息很多， 本实施例仅举了 APN-AMBR参数， 其他参数可以同样处理。
9、 VPCRF向 PCEF返回 PCC规则应答消息， 如果 HPCRF返回的应答消息里 包含的 PCC规则有针对 PDN2的， 则直接在该消息 （CCA消息） 里返回修改 后的 PCC规则。
10、 如果 HPCRF返回的应答消息里包含的 PCC规则有针对 PDN1的， 则 VPCRF通过针对 PDN1的 IPCAN会话， 主动将修改后的 PCC规则下发给 PCEF
(RAR消息） 。 实施例 5
多 PDN场景下， 当 VPCRF通知 HPCRF释放对应于某一 PDN的 IP-CAN和 / 或网关控制会话时， 或者 HPCRF通知 VPCRF释放对应于某一 PDN的 IP-CAN 和 /或网关控制会话时， 需要发起 S9会话的更新操作， 需要在 S9会话消息中 带有 PDN信息， 以及该 PDN对应的 IPv4和 /或 IPv6地址。
1 ) 对于 VPCRF发起的 S9会话更新， VPCRF可以使用 CCR命令来通知
HPCRF释放某一 PDN对应的 IP-CAN和 /或网关控制会话。 具体实现时， 可以考虑基于现有的 CCR定义进行扩展。 如， 一种可能的实现方式是：
<CC-Request> ::= < Diameter Header: 272, REQ, PXY >
< Session-Id >
{ Auth- Application-Id }
{ Origin-Host }
{ Origin-Realm }
{ Destination-Realm }
{ CC-Request-Type }
{ CC-Request-Number }
[ Destination-Host ]
[ Origin-State-Id ]
[ Framed-IP- Address ]
[ Framed-IPv6-Prefix ]
[ Called-Station-ID ]
[PDN-CONNECT-RELEASE]
其他 A VP省略
其中， Called- Station-ID表示 PDN， Framed-IP- Address和 Framed-IPv6-
Prefix分别表示该 PDN对应的 IPv4和 IPv6地址。 PDN-CONNECT-RELEASE为 新增信元， 指示释放某一 PDN连接。
需要说明的是， Called- Station-ID、 Framed-IP- Address和 Framed-IPv6-
Prefix都是原有信元。
2 ) 对于 HPCRF发起的 S9会话更新， HPCRF可以使用 RAR命令来通知 VPCRF释放某一 PDN对应的 IP-CAN和 /或网关控制会话。 具体实现时， 可以 考虑基于现有的 RAR定义进行扩展。 如， 一种可能的实现方式是：
<RA-Request> ::= < Diameter Header: 258, REQ, PXY > < Session-Id >
{ Auth- Application-Id }
{ Origin-Host }
{ Origin-Realm }
{ Destination-Realm }
{ Destination-Host }
{ Re-Auth-Request-Type }
[ Origin-State-Id ]
[PDN-CONNECT-RELEASE]
[ Called-Station-ID ]
[ Framed-IP-Address ]
[ Framed-IPv6-Prefix ]
其他 AVP省略
其中， Called-Station-ID表示 PDN， Framed-IP-Address和 Framed-IPv6- Prefix分别表示该 PDN对应的 IPv4和 IPv6地址。 PDN-CONNECT-RELEASE指 示释放某一 PDN连接。
需要说明的是， 这几个信元都是新增信元。
如果 VPCRF收到 HPCRF发来的 S9会话更新消息， 或者 HPCRF收到 VPCRF发来的 S9会话更新消息， 释放对应于某一 PDN的 IP-CAN和 /或网关控 制会话时， 根据消息中的 PDN信息和 IP地址找到对应的 IP-CAN和 /或网关控 制会话， 并发起 IP-CAN和 /或网关控制会话的释放操作。
如图 8所示， 为 3GPP接入漫游场景， S8采用 PMIP协议， BBERF位于 S- GW, PCEF位于 P-GW， VPCRF和 HPCRF之间的 S9会话已经建立。 用户有 3 个 IP-CAN会话， 3个网关控制会话， 分别对应于 PDN1、 PDN2和 PDN3。 由 于内部或外部条件的触发， HPCRF需要发起 PDN3对应的网关控制会话和 IP- CAN会话的释放， 则在 S9会话更新消息中带有 PDN信息和对应的 IP地址信 息以及释放指示。 具体包括以下歩骤：
1、 用户已经建立了 3个 IPCAN会话， 3个网关控制会话， 分别对应于 PDN1、 PDN2禾口 PDN3。
2、 由于内部或外部条件的触发， HPCRF需要发起 PDN3对应的 IP-CAN会话 和网关控制会话的释放， 则在 S9会话更新消息中 （例如 RAR) 带有 PDN3以 及释放指示， 可选的带有 IP地址信息。
3、 VPCRF应答 HPCRF的 S9会话更新消息。
4、 VPCRF发起 PDN3对应的网关控制会话的释放。
5、 BBERF ( S-GW) 应答网关控制会话的释放。
需要说明的是， 网关控制会话仅适用于 S8接口使用 PMIP情况， 如果是 GTP 协议， 则不存在网关控制会话。
6、 VPCRF发起 PDN3对应的 IP-CAN会话的释放。
7、 PCEF (P-GW) 应答 IP-CAN会话的释放。
需要说明的是：
1 ) ： IP-CAN会话仅存在于 PCEF位于拜访域场景；
2) ： 第 3歩有可能等第 7歩完成后 VPCRF才给 HPCRF回应答。
实施例 6
现有 Diameter协议中， 已经有子会话的概念 (CC-Sub-Session-Id)。 如果
S9会话中将每一个 IP-CAN会话和网关控制会话作为一个子会话来管理， 每 个 IP-CAN会话和 /或网关控制会话的建立分别对应于 S9子会话的建立， 同样 每个子会话的删除对应着网关控制会话和 /或 IP-CAN会话的删除。 可以在每 个子会话的消息里包含 PCC或者 QoS规则， 该规则就是针对该子会话 （即对 应的 IP-CAN会话和 /或网关控制会话） ， 从以上分析可以看出， 使用子会话 可以解决 S9接口使用一个会话存在的问题。
但是现有 Diameter协议中， 没有解决一个消息更改多个子会话的问题， 即每条消息要么是针对整个会话的， 要么是针对单个子会话的， 没有一种机 制更改部分子会话的， 而在 PCC中存在更改部分子会话 （对应的 IP-CAN会 话和 /或网关控制会话） 的信息或者规则。
因此， 一种可能的实现方式为， 在 PCC规则里指明该 PCC规则对应的子 会话 ID,这样可以在一条消息 （会话 ID为主会话） 里包含多个 PCC规则， 这 些 PCC规则对应不同的子会话。 具体扩展为： Charging-Rule-Defmition ::= < A VP Header: 1003 >
{ Charging-Rule-Name }
[CC-Sub-Session-Id]
[ Service-Identifier ]
[ Rating-Group ]
*[ Flow-Description ]
[ Flow- Status ]
[ QoS-Information ]
[ Reporting-Level ]
[ Online ]
[ Offline ]
[ Metering-Method ]
[ Precedence ]
[ AF-Charging-Identifier ]
*[ Flows ]
*[ AVP ]
Charging-Rule-Install ::= < AVP Header: 1001 >
*[ Charging-Rule-Definition ]
*[ Charging-Rule-Name ]
*[ Charging-Rule-Base-Name ]
[CC-Sub-Session-Id ]
[ Bearer-Identifier ]
*[ AVP ]
其中 CC-Sub-Session-Id表明这些 PCC规则对应的子会话 ID。
对于针对 PDN的信息可以采用类似机制， 以 APN-AMBR为例：
APN-AMBR ::= < A VP Header:xxxx >
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ]
[CC-Sub-Session-Id ]
*[ AVP ]
其中， Max-Requested-Bandwidth-UL禾口 Max-Requested-Bandwidth-DL表 示共享的最大带宽信息， 而 CC-Sub-Session-Id表示与之关联的子会话信息。
如图 9所示， 为 3GPP接入漫游场景， S8采用 PMIP协议， BBERF位于 S- GW, PCEF位于 P-GW, 所有的 P-GW均位于拜访域。 VPCRF和 HPCRF之间 的 S9会话已经建立。 用户有 3个 IP-CAN会话， 3个网关控制会话， 分别对应 于三个 S9子会话 S9— 1、 S9— 2和 S9— 3。 由于接入技术的变化， HPCRF需要修 改子会话 1和 2对应的 PCC规则， 则在 S9会话更新消息中带有 S9会话 Id以及对 应的子会话 1和 2的 PCC规则， 同时更改针对子会话的 （即对应的 IPCAN会话 和 /或网关控制会话） APN-AMBR参数。 具体包括以下歩骤：
1、 用户已经建立了 3个 IP-CAN会话， 3个网关控制会话， 分别对应于三个 S9 子会话 S9— 1、 S9— 2和 S9— 3。
2、 由于接入技术变化或其它条件的触发， BBERF ( S-GW) 发起网关控制 会话更新， 因为有三个网关控制会话， BBERF ( S-GW) 可能同时发起三个 网关控制会话的更新， 也可以只在其中一个发起。
3、 VPCRF发起 S9会话的更新， 消息中带有触发事件和 S9会话 Id, 但是不带 有任何 S9子会话 Id, 表明这些事件是针对所有子会话的。
4、 HPCRF根据触发事件修改对应的 PCC规则， HPCRF发送 S9会话更新消息 应答给 VPCRF , PCC规则里包含 PDN信息， 具体实现方式可以为扩展 Charging-Rule-Defmition的定义， 携带子会话信息； 或者为， 扩展 Charging- Rule-Install的定义， 表明所有安装的规则都是针对某一子会话的。
同时 HPCRF也修改了每个 PDN下所有非 GBR承载共享的最大带宽 ( APN-AMBR ) 参数， 具体实现时， 可以在 CCA消息里携带多个 APN- AMBR参数：
<CC-Answer> ::= < Diameter Header: 272, PXY >
< Session-Id > 只带主会话 ID, 表明该消息是针对主会话的 { Auth- Application-Id }
{ Origin-Host }
{ Origin-Realm }
*[ APN-AMBR ] *表示携带多个
其他 AVP省略
每个 APN-AMBR的具体定义为： APN-AMBR ::= < A VP Header:xxxx >
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ]
[CC-Sub-Session-Id]
*[ AVP ]
其中， CC-Sub-Session-Id表示与之关联的子会话信息， 这样可以在一条 消息里携带多个 APN-AMBR参数， 每个都关联到一个子会话 （比如子会话 1， 2 ) 。
5、 VPCRF发送网关控制会话消息应答 （CCA) 给 BBERF ( S-GW) ， 如果 HPCRF返回的规则有对应的子会话信息， 则在相应消息中直接发送规则给 BBERF。
6、 如果 BBERF只发起了一个网关控制会话更新， 而 HPCRF返回的规则有针 对其他子会话的， 则 VPCRF主动在其他网关控制会话发起规则更新过程
(通过 RAR消息发送） 。
7、 因为 HPCRF返回了修改的 APN-AMBR参数有针对子会话 1的， 则还要向 对应的 PCEF 1发送修改的 APN-AMBR参数。
8、 因为 HPCRF返回了修改的 APN-AMBR参数有针对子会话 2的， 则还要向 对应的 PCEF2发送修改的 APN-AMBR参数。 由上述实施例可知， 通过在 S9会话消息中携带 PDN信息， 实现了： 多 PDN场景下， S9会话能够区分和处理 IP-CAN会话和网关控制会话的建立、 修改和删除， 进而 V-PCRF能够理解 H-PCRF下发的信息， 把信息发送到正 确的 PCEF或者 BBERF上去执行； 以及 V-PCRF可以把 PDN连接释放信息上 报给 H-PCRF, H-PCRF释放对应的 PDN连接信息， 避免了无效的资源占用以 及保证了正确的策略制定。 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本发 明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现， 当然也可以全部通过硬件来 实施， 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 术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出 来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中， 如 ROM/RAM、 磁碟、 光 盘等， 包括若干指令用以使得一台计算机设备 （可以是个人计算机， 服务 器， 或者网络设备等） 执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的 方法。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求书
1、 一种多分组数据网场景下实现策略和计费控制的方法， 其特征在于， 该 方法包括：
拜访域策略控制和计费规则功能实体 VPCRF接收归属域策略控制和计费规 则功能实体 HPCRF发送的策略和计费控制 PCC规则和与所述 PCC规则相 关联的 S9子会话信息；
所述 VPCRF根据所述 S9子会话信息， 发送所述 PCC规则。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 S9子会话信息标识的 S9子会话与 IP连通接入网 IP-CAN会话和网关控制会话之间具有一一对应 的映射关系。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述 VPCRF根据所述 S9子 会话信息， 发送所述 PCC规则， 包括：
所述 VPCRF根据所述 S9子会话信息所标识的 S9子会话与 IP-CAN会话和 网关控制会话之间的映射关系， 通过对应的 IP-CAN会话和网关控制会话发 送所述 PCC规则。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述发送所述 PCC规则， 包 括：
将所述 PCC规则通过所述 IP-CAN会话发给分组数据网关；
从所述 PCC规则中获取服务质量 QoS规则， 并将所述 QoS规则通过所述网 关控制会话发给服务网关。
5、 一种多分组数据网场景下实现策略和计费控制的方法， 其特征在于， 该 方法包括：
归属域策略控制和计费规则功能实体 HPCRF接收拜访域策略控制和计费规 则功能实体 VPCRF发送的触发事件；
所述 HPCRF根据所述触发事件修改对应的策略和计费控制 PCC规则； 所述 HPCRF向所述 VPCRF发送所述 PCC规则和与所述 PCC规则相关联的 S9子会话信息， 以使所述 VPCRF根据接收的所述 S9子会话信息发送所述 PCC规则。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述 S9子会话信息标识的 S9子会话与 IP连通接入网 IP-CAN会话和网关控制会话之间具有一一对应 的映射关系。
7、 一种多分组数据网场景下实现策略和计费控制的系统， 其特征在于， 所 述系统包括： 归属域策略控制和计费规则功能实体 HPCRF和拜访域策略控 制和计费规则功能实体 VPCRF, 其中，
所述 HPCRF, 用于接收所述 VPCRF发送的触发事件， 根据所述触发事件 修改对应的策略和计费控制 PCC规则， 向所述 VPCRF发送所述 PCC规则 和与所述 PCC规则相关联的 S9子会话信息；
所述 VPCRF, 用于接收所述 HPCRF发送的 PCC规则和与所述 PCC规则相 关联的 S9子会话信息， 根据所述 S9子会话信息， 发送所述 PCC规则。
8、 根据权利要求 7所述的系统， 其特征在于， 所述 S9子会话信息标识的 S9子会话与 IP连通接入网 IP-CAN会话和网关控制会话之间具有一一对应 的映射关系。
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