WO2011018020A1 - 控制pcrf负载均衡的方法、系统及重定向dra - Google Patents

控制pcrf负载均衡的方法、系统及重定向dra Download PDF

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WO2011018020A1
WO2011018020A1 PCT/CN2010/075825 CN2010075825W WO2011018020A1 WO 2011018020 A1 WO2011018020 A1 WO 2011018020A1 CN 2010075825 W CN2010075825 W CN 2010075825W WO 2011018020 A1 WO2011018020 A1 WO 2011018020A1
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pcrf
dra
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load
diameter
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周成
周晓云
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04M15/8027—Rating or billing plans; Tariff determination aspects based on network load situation
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a method, system, and redirection DRA for controlling PCRF load balancing.
  • EPS Evolved Packet System of 3GPP (3rd Generation Partnership Project) by E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network), MME (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) Mobility Management Entity, Mobile Management Unit, S-GW (Serving Gateway), P-GW (Packet Data Network Gateway), HSS (Home Subscriber Server), 3GPP AAA Server ( 3GPP authentication and authorization accounting server), PCRF (Policy and Charging Rules Function) and other supporting nodes.
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • MME Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • Mobility Management Entity Mobile Management Unit
  • S-GW Server
  • P-GW Packet Data Network Gateway
  • HSS Home Subscriber Server
  • 3GPP AAA Server 3GPP authentication and authorization accounting server
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • the S-GW is an access gateway device connected to the E-UTRAN, and forwards data between the E-UTRAN and the P-GW, and is responsible for buffering paging waiting data;
  • the P-GW is an EPS and a PDN (Packet) Data Network, packet data network) border gateway, responsible for PDN access, forwarding data between EPS and PDN;
  • PCRF through the Rx interface and operator IP (Internet Protocol, Internet Protocol) service network interface, to obtain business information
  • gateway device in the network through the Gx/Gxa/Gxc interface, and is responsible for initiating the establishment of the IP bearer, guaranteeing the QoS (Quality of Service) of the service data, and performing charging control.
  • the PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • the PCRF can complete all functions control by connecting to the P-GW.
  • PCRF and P-GW. Exchange information through the Gx interface.
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • BBERF Bearer Binding and Event Report Function
  • the GW and the PCRF exchange information through the Gxc interface.
  • the trusted non-3GPP access gateway also resides in the BBERF, and the trusted non-3GPP network access gateway exchanges information with the PCRF through the Gxa interface.
  • the S9 interface serves as the interface between the home PCRF and the visited PCRF.
  • the AF Application Function
  • the PCRF Policy and Charging Control, policy information.
  • the DRA selects a PCRF for this IP-CAN session.
  • the PCEF, BBERF and AF (collectively referred to as client, client) associated with this IP-CAN session are associated by the DRA. Go to the selected PCRF.
  • PCEF, BBERF, and AF respectively establish Diameter sessions with selected PCRFs, and transmit policies and service information for controlling IP-CAN sessions through these Diameter sessions.
  • the DRA maintains information that uniquely identifies the IP-CAN session and the corresponding PCRF identity or IP address.
  • the information identifying the IP-CAN session is the NAI of the UE.
  • the DRA looks up the saved information and selects the same PCRF for it.
  • the information of the Diameter session established by the PCEF, the BBERF, or the AF and the PCRF may be saved in the DRA, such as the session identifier of the established Diameter session. This allows the DRA to know which Diameter session it manages for the IP-CAN session.
  • the PCEF, BBERF, or AF When the Diameter session established by the PCEF, BBERF, or AF and the PCRF is deleted, the PCEF, BBERF, or AF notifies the DRA of the Diameter deletion, and the DRA may delete the information of the Diameter session (such as the session identifier).
  • the DRA When DRA is somewhere After all Diameter sessions managed by the IP-CAN session are deleted, the DRA will delete all information about the IP-CAN session.
  • a DRA There are three ways to implement a DRA.
  • (1) Redirect mode When the PCEF, BBERF, and AF send a Diameter Session Establishment Request message to the PCRF, the message is first sent to the DRA. If the DRA does not yet have this IP-CAN session related information, the DRA will select a PCRF for this IP-CAN session and return the identity or address of the selected PCRF to the sender; if this IP-CAN already exists in the DAR For session-related information, the DRA returns the identity or address of the corresponding PCRF to the sender. After the sender obtains the address or identifier of the PCRF, it sends a Diameter session establishment request message to the selected PCRF. (2) Proxy mode.
  • the message is first sent to the DRA. If the DRA does not yet have this IP-CAN session related information, the DRA will select a PCRF for this IP-CAN session and forward the message to the selected PCRF; if the DAR already has this IP-CAN session related information Then, the DRA forwards the message to the corresponding PCRF, and the acknowledgment message of the PCRF is also forwarded to the PCEF, BBERF or AF through the DRA. (3) Deformation of the Proxy mode. Similar to the Proxy method, the difference is that the DRA sends the PCRF address to PCEF, BBERF or AF when forwarding the acknowledgment message returned by the PCRF. In this way, in subsequent message interactions, PCEF, BBERF or AF can interact directly with the PCRF without going through the DRA.
  • the current method of redirecting DRA to select PCRF when creating DRA binding is random, and does not guarantee load balancing between PCRFs.
  • a method is needed to enable the redirected DRA to obtain PCRF load information, and to use dynamic load balancing policies to regulate PCRF load balancing.
  • the present invention provides a method, a system, and a redirected DRA for controlling the load balancing of the PCRF, so that the redirected DRA can obtain the load state information of the PCRF, and redirect the newly created diameter session to a lower load according to the load state information of the PCRF of the entire network.
  • PCRF a redirected DRA for controlling the load balancing of the PCRF
  • the present invention provides a method for controlling PCRF load balancing, including: After the redirected route proxy agent DRA receives the client client client without the DRA binding or the diameter establishment request message of the visited policy and charging rule function V-PCRF, selects the PCRF with the lower load as the target PCRF and creates the DRA. Binding, and sending the identifier or address of the target PCRF to the client or the V-PCRF through a diameter response message, if the load status of the target PCRF needs to be updated, in the diameter response message Carrying a PCRF status query indication;
  • the PCRF resends the diameter establishment request message and carries the PCRF status query indication; and after receiving the load status information of the target PCRF reply, sends the received load status information to the redirect DRA.
  • the client or V-PCRF may send the received load status information of the target PCRF to the redirect DRA through the diameter modification request message.
  • the method can also include:
  • Redirect DRA sets the status query timer for each PCRF
  • the redirected DRA determines whether the status query timer of the target PCRF expires before sending the identifier or address of the target PCRF to the client or the V-PCRF. If the timeout has expired, it is determined that the load status of the target PCRF needs to be performed. Update. The method may further include: redirecting the DRA, after receiving the load status information of the target PCRF, updating the load status of the target PCRF according to the load status information, and restarting the status query timer of the target PCRF.
  • the load status information of the target PCRF may be the free capacity of the target PCRF.
  • the present invention also provides a system for controlling PCRF load balancing, including redirecting DRA, client or V-PCRF, and PCRF, wherein:
  • the redirected DRA is set to: after receiving a diameter establishment request message of a client or a V-PCRF without a DRA binding, selecting a PCRF with a lower load as the target PCRF and creating a DRA binding, and creating the target
  • the identifier or the address of the PCRF is sent to the client or the V-PCRF by using a diameter response message. If the load status of the target PCRF needs to be updated, the PCRF status query indication is carried in the diameter response message.
  • the client or the V-PCRF is configured to: send a diameter to the redirected DRA. After the request message is received, the diameter establishment request message is retransmitted to the target PCRF according to the identifier or address of the target PCRF returned by the redirected DRA, and the PCRF status query indication is carried; and, after receiving the target After the load status information replied by the PCRF, the received load status information is sent to the redirected DRA;
  • the PCRF is configured to: after receiving the diameter establishment request message carrying the PCRF status query indication, as the target PCRF, carrying the current load status information of the target PCRF in the returned diameter response message.
  • Redirect DRA can also be set to:
  • the redirect DRA can also be configured to: after receiving the load status information of the target PCRF, update the load status of the target PCRF according to the load status information, and restart the status query timer of the target PCRF.
  • the client or V-PCRF may be configured to send the load status information of the target PCRF to the redirect DRA via the range modification request message.
  • the load status information carried by the PCRF as the target PCRF in the response to the response is the free capacity of the target PCRF.
  • the present invention also provides a redirected DRA for controlling PCRF load balancing, including a messaging module, a status query and update module, and a redirect binding module, wherein:
  • the message sending and receiving module is configured to: after receiving the diameter establishment request message of the client or the V-PCRF, send the message to the redirect binding module; and send the diameter response message sent by the status query and update module to the client Or the V-PCRF; and, after receiving the load status information of the target PCRF, sending the received load status information to the status query and update module;
  • the redirection binding module is configured to: after receiving a diameter establishment request message of a client or a V-PCRF without a DRA binding, select a PCRF with a lower load as a target PCRF and create a DRA binding, and include The identifier of the target PCRF or the diagnostic response of the address Information is sent to the status query and update module;
  • the status query and update module is configured to: when receiving the diameter response message, if the load status of the target PCRF needs to be updated, the PCRF status query indication is carried in the diameter response message, and sent to the And after receiving the load status information of the target PCRF, updating the status of the target PCRF load according to the load status information, and notifying the redirect binding module of the update result.
  • the status query and update module may include a timing unit, a status query unit, and a status update unit, where the timing unit is respectively connected to the status query unit and the status update unit;
  • the timing unit is set to be a query timer for each PCRF setting state
  • the status query unit is configured to: determine whether the status query timer of the target PCRF expires when the diameter response message is received, and if it has timed out, determine that the load status of the target PCRF needs to be updated, and carry the PCRF in the diameter response message. Status query indication;
  • the status update unit is configured to: after receiving the load status information of the target PCRF, update the status of the target PCRF load according to the load status information, and restart the status query timer of the target PCRF.
  • the DRA can obtain the load of the PCRF when the client or the V-PCRF establishes a Diameter session with the PCRF in the roaming or non-roaming scenario, without changing the existing architecture.
  • the information is redirected to the PCRF with a lower load according to the load state information of the PCRF of the entire network, so that load balancing between multiple PCRFs can be implemented by the DRA control.
  • Figure 1 is a roaming architecture diagram of EPS's home route
  • FIG. 2 is a roaming architecture diagram of IP localization provided by the home network operator of the EPS
  • FIG. 3 is a roaming architecture diagram of the local network of the EPS and the IP service provided by the visited network operator
  • FIG. 4 is a method for implementing the method according to the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of Embodiment 2 of the method according to the present invention.
  • 6 is a flowchart of Embodiment 3 of the method according to the present invention.
  • Figure 8 is a schematic block diagram of an embodiment of the system of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram of an embodiment of the redirected DRA apparatus of the present invention.
  • the present invention provides an implementation method for controlling PCRF load balancing, which is applied to a network using a redirected DRA, including:
  • a status query timer is set for the PCRF in each PLMN for periodically triggering the DRA to query the load status of a PCRF;
  • the DRA After the DRA is created or obtained, the DRA carries the PCRF status query indication in the redirect response message sent to the client or the V-PCRF (in the roaming scenario).
  • the client or the V-PCRF After receiving the redirect response message with the PCRF status query indication, the client or the V-PCRF carries the status query indication in the session establishment or termination request message sent to the target PCRF.
  • the DRA obtains the free capacity ratio of all PCRFs according to the existing dynamic load balancing algorithm, so that when the DRA selects the function of the target PCRF of the new diameter session, the DRA can The newly created diameter session is directed to the PCRF with lower load to implement load balancing of the PCRF.
  • the DRA control is performed in the non-roaming scenario to establish a diameter session to the low-load PCRF
  • the PCRF state information is obtained as an example.
  • Figure 4 illustrates the trigger session establishment process triggered by an external event when the client and the redirected DRA and the PCRF are both in the home network, where the DFA obtains the PCRF load information and controls the diameter of the dialog session to be established. PCRF.
  • the embodiment is also applicable to the scenario in which all network elements shown in FIG. 4 are in the visited network. As shown in Figure 4, the steps of the process are described as follows:
  • Step 402 The client sends a diameter establishment request with user information (such as UE-NAI) to the redirect DRA;
  • user information such as UE-NAI
  • Step 403 The DRA saves the user information, and checks whether there is a DRA binding corresponding to the user. If not, the DRA creates a dynamic DRA binding, that is, assigns a PCRF to each UE or each IP-CAN. At the time of assignment, the DRA assigns a lower load PCRF according to the dynamic load balancing policy, and the initial default state of each PCRF is zero load state; if there is a DRA binding of the user, the DRA will select the PCRF to which the binding is directed for the client. , that is, PCRF-1; Step 404: Redirect the DRA to return a diameter response message to the client, and notify the client that the target of the redirection is PCRF-1. At this time, if the query timer of PCRF-1 in the DRA has timed out, the DRA should also carry the PCRF status query indication in the diameter response message;
  • the DRA does not carry the query indication in the diameter response message
  • Step 405 The client resends the diameter establishment request message (same step 402, but adds the PCRF status query indication) to the PCRF-1;
  • Step 406 PCRF-1 replies to the client-strip response message with the current load status information of PCRF-1 (such as free capacity);
  • Step 407 Receive the message in step 406, the client sends the status information of the PCRF-1 to the redirect DRA through the diameter modification request message;
  • the DRA updates the load information of PCRF-1, and then redirects the diameter session of the newly created IP-CAN session to the PCRF with lower load according to the relative idle ratio of all PCRFs in the network.
  • Embodiment 2
  • Step 501 The V-PCRF of the visited place receives an external trigger (for example, an IP-CAN session establishment request), and needs to establish a diameter session with the home H-PCRF through the S9 interface.
  • an external trigger for example, an IP-CAN session establishment request
  • Step 502 The V-PCRF sends an Rx/S9 diameter establishment request with user information (such as UE-NAI) to the redirected H-DRA.
  • user information such as UE-NAI
  • Step 503 The H-DRA saves the user information and checks whether there is a DRA binding corresponding to the user. If not, the H-DRA creates a dynamic DRA binding (that is, assigns a PCRF to the UE, and assigns When the DRA assigns a lower load PCRF according to the dynamic load balancing policy, the initial default state of each PCRF is zero load state); if there is a DRA binding of the user, H-DRA directly selects the PCRF to which the binding is directed. That is H-PCRF-1;
  • Step 504 Redirect the H-DRA to return a diameter response message to the V-PCRF, and notify the V-PCRF to redirect the target PCRF to H-PCRF-1.
  • the H-DRA should also carry the PCRF status query indication in the diameter response message;
  • Step 506 H-PCRF-1 replies to the V-PCRF-stripe response message with the current load status information of H-PCRF-1 (such as free capacity);
  • Step 507 After receiving the message in step 506, the V-PCRF sends the status information of the H-PCRF-1 to the H-DRA through the diameter modification request message.
  • Step 508 The H-DRA acquires the status information of the H-PCRF-1 and saves or updates, and returns a diameter response message to the V-PCRF.
  • the H-DRA restarts the status inquiry timer of the H-PCRF-1.
  • H-DRA updates the load information of H-PCRF-1, and then redirects the diameter session of the newly created IP-CAN session to the PCRF with lower load according to the relative idle ratio of all PCRFs in the network.
  • the above embodiment describes the manner in which the PCRF load status information is obtained by the DRA during the establishment of a diameter session with the PCRF.
  • a client in a non-roaming scenario or a V-PCRF (in a roaming scenario) may simultaneously send a session termination request to the DRA and the target PCRF, and the DRA is subjected to signaling timing.
  • the limitation is that the client or the V-PCRF cannot be notified to the target PCRF to obtain the load status information. Therefore, when the client or the V-PCRF first sends a termination request to the DRA and waits for the DRA redirect response, the wait indication bit should be set in the request message, DRA According to this, the waiting indication bit determines whether the PCRF load status information can be obtained by using the current diameter session termination.
  • the redirected DRA in the non-roaming scenario obtains the PCRF load status information in the process of terminating the phase session.
  • Figure 6 depicts the process of redirecting the DRA client to end the diameter session.
  • the DRA obtains the load information of the PCRF through the client. This embodiment is also applicable to the scene where the visiting client terminates the diameter session by visiting the DRA.
  • Step 601 The client needs to terminate the diameter session with the PCRF after receiving an external trigger (for example, the UE or the PCRF initiates an IP-CAN session termination);
  • an external trigger for example, the UE or the PCRF initiates an IP-CAN session termination
  • Step 602 The client (BBERF or PCEF only) sends a diameter session termination request to the redirected DRA. If the client does not send the session termination request to the PCRF at the same time, the client needs to carry the wait indication bit in the message to the DRA.
  • Step 603 Redirect DRA verification does have a DRA binding corresponding to the IP-CAN session and marks the requested diameter session as terminated. If the granularity of the DRA binding is per IP-CAN session, then all the diameter sessions of the IP-CAN session will be terminated; if the granularity of the DRA binding is per-user, then all the diameter sessions of the user will be terminated. , the user's binding to PCRF-1 will also be deleted;
  • Step 604 Redirect the DRA to send a diameter redirect response message to the client, confirming that The message has been terminated; if the message in step 602 sets the wait indication bit, and the PCRF-1 status query timer in the DRA expires, the DRA also needs to add a PCRF status query indication in the diameter redirect response message;
  • Step 605 After receiving the response of step 604, the client sends a diameter termination request to the PCRF-1 (with the PCRF status query indication of step 604);
  • Step 606 PCRF-1 sends a response to the client, indicating that the client session has been terminated, and the current load status information (such as free capacity) of the PCRF-1 is included in the message;
  • Step 607 The client forwards the status information of the PCRF-1 received in step 606 to the redirected DRA by using the new dedicated message, and the DRA restarts the status query timer of the PCRF-1.
  • the redirect DRA updates the load information of PCRF-1, and then it will be based on all the network.
  • the load condition of the PCRF calculates the relative idle ratio of the PCRF, and redirects the diameter session of the newly created IP-CAN session to the PCRF with a lower load.
  • the home location redirection of the DRA in the roaming scenario is obtained by taking the home location PCRF load status information as an example.
  • Figure 7 depicts the signaling flow for the visited PCRF to interact with the home redirection DRA and the home PCRF, respectively, to terminate the diameter session.
  • Step 701 The V-PCRF receives an external trigger (for example, a BBERF or PCEF request to terminate the session), and needs to terminate the diameter session with the H-PCRF;
  • an external trigger for example, a BBERF or PCEF request to terminate the session
  • Step 703 Redirect H-DRA verification does have a DRA binding corresponding to the IP-CAN session and marks the requested diameter session as terminated. If all the diameter sessions of the user are terminated, the user's binding to H-PCRF-1 will also be deleted;
  • Step 704 The H-DRA sends a diameter redirect response message to the V-PCRF to confirm that the session has been terminated. If the message of step 702 sets the waiting indication bit, and the H-PCRF-1 status query timer in the DRA expires, the H-DRA needs to add a PCRF to the diameter redirect response message. Status query indication;
  • Step 705 After receiving the response of step 704, the V-PCRF sends a diameter termination request to the H-PCRF-1 (with the PCRF status query indication of step 704);
  • Step 706 The H-PCRF-1 sends a diameter response to the V-PCRF to notify that the V-PCRF session has been terminated, and the message carries the current load status information of the H-PCRF-1 (such as idle capacity);
  • Step 707 V- The PCRF forwards the status information of the H-PCRF-1 received in step 706 to the H-DRA using a new dedicated message, and the H-DRA restarts the status inquiry timer of the H-PCRF-1.
  • the redirected H-DRA updates the load information of the H-PCRF-1, and then calculates the relative idle ratio of the PCRF according to the load status of all PCRFs in the network, and redirects the diameter session of the newly created IP-CAN session to a lower load. PCRF.
  • the embodiment of the present invention provides a system for controlling PCRF load balancing, including redirecting DRA, client or V-PCRF, and target PCRF, where:
  • the redirected DRA is set to: after receiving the diameter establishment request message of the client or the V-PCRF without the DRA binding, select the PCRF with the lower load as the target PCRF and create the DRA binding, and identify the target PCRF or The address is sent to the client or the V-PCRF through the diameter response message. If the load status of the target PCRF needs to be updated, the PCRF status query indication is carried in the diameter response message.
  • the target PCRF is set to: after receiving the diameter setup request message carrying the PCRF status query indication, the current load status information is carried in the responded diameter response message.
  • redirect DRA is also set to:
  • the load status of the PCRF is updated, and the status query timer of the target PCRF is restarted.
  • the client or V-PCRF is set to: send the load status information of the target PCRF to the redirect DRA through the diameter modification request message.
  • the load status information carried by the target PCRF in the replied diabetes response message is the idle capacity of the target PCRF.
  • the embodiment of the present invention further provides a redirected DRA for controlling PCRF load balancing, including a message sending and receiving module, a state query and update module, and a redirect binding module, where: the message sending and receiving module is configured to: After receiving the diameter establishment request message of the client or the visited V-PCRF, sending the request to the redirect binding module; sending the diameter response message sent by the status query and update module to the client or the V-PCRF; and receiving the target PCRF After loading the status information, send it to the status query and update module;
  • the redirect binding module is configured to: after receiving the diameter establishment request message of the client without the DRA binding or the visited V-PCRF, select the PCRF with the lower load as the target PCRF and create the DRA binding, and include The identifier response message of the identifier or address of the target PCRF is sent to the status query and update module;
  • the status query and update module is configured to: when receiving the diameter response message, if the load status of the target PCRF needs to be updated, the PCRF status query indication is carried in the diameter response message, and sent to the messaging module; and, the target is received After the load status information of the PCRF, the target PCRF load status is updated according to the load status information, and the update result is notified to the redirect binding module.
  • the status query and update module may further include a timing unit, a status query unit, and a status update unit, wherein the timing unit is respectively connected to the status query unit and the status update unit, wherein: the timing unit is set to be a status query timer for each PCRF;
  • the status update unit is configured to: after receiving the load status information of the target PCRF, according to the negative
  • the load status information updates the target PCRF load status and restarts the status query timer of the target PCRF.
  • the present invention enables the DRA to obtain the load information of the PCRF when the client or the V-PCRF establishes a Diameter session with the PCRF, and redirects the newly created diameter session according to the load state information of the PCRF of the entire network.
  • load balancing between multiple PCRFs can be achieved by DRA control.

Abstract

本发明提供一种控制PCRF负载均衡的方法和系统，该方法包括：DRA接收到没有DRA绑定的client或V-PCRF的diameter建立请求消息后，选择负载较低的PCRF作为重定向的目标PCRF并创建DRA绑定， 并将所述目标PCRF的标识或地址通过diameter响应消息发送给所述client或所述V-PCRF，如果需要对所述目标PCRF的负载状态进行更新，则在所述diameter响应消息中携带PCRF状态查询指示；所述client或所述V-PCRF根据所述目标PCRF的标识或地址向所述目标PCRF重新发送diameter建立请求消息，并携带所述PCRF状态查询指示； 并在接收到所述目标PCRF回复的负载状态信息后，发送给所述重定向DRA。本发明可以由DRA控制实现多个PCRF之间的负载均衡。

Description

控制 PCRF负载均衡的方法、 系统及重定向 DRA
技术领域
本发明涉及通信领域， 特别涉及一种控制 PCRF 负载均衡的方法、 系统 及重定向 DRA。
背景技术
3GPP ( 3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划） 的 EPS ( Evolved Packet System, 演进的分组系统） 由 E-UTRAN ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network , 演进的通用地面无线接入网） 、 MME ( Mobility Management Entity, 移动管理单元） 、 S-GW ( Serving Gateway, 服务网关） 、 P-GW ( Packet Data Network Gateway, 分组数据网络网关） 、 HSS ( Home Subscriber Server, 归属用户服务器）、 3GPP AAA服务器（ 3GPP 认证授权计费服务器） ， PCRF ( Policy and Charging Rules Function, 策略和 计费规则功能）及其他支撑节点组成。 其中， S-GW是与 E-UTRAN相连的接 入网关设备， 在 E-UTRAN和 P-GW之间转发数据， 并且负责对寻呼等待数 据进行緩存； P-GW则是 EPS与 PDN ( Packet Data Network, 分组数据网） 的边界网关， 负责 PDN的接入、 在 EPS与 PDN间转发数据等； PCRF通过 Rx接口与运营商 IP ( Internet Protocol , 互联网协议）业务网络接口， 获取业 务信息， 另一边它通过 Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连， 负责发起 IP承载的建立， 保证业务数据的 QoS ( Quality of Service, 服务质量） ， 并进 行计费控制。
EPS之间的 3GPP网络中， PCEF( Policy and charging enforcement function, 策略和计费执行功能 )存在于 P-GW中， PCRF只要与 P-GW连接即可完成 所有功能的控制， PCRF与 P-GW间通过 Gx接口交换信息。当 P-GW与 S-GW 间的接口基于 PMIP ( Proxy Mobile IP, 代理移动 IP ) 时， S-GW中存在承载 绑定和事件报告功能 （Bearer Binding and Event Report Function , 简称 BBERF ) , S-GW与 PCRF之间通过 Gxc接口交换信息。 当可信任非 3GPP 网络接入时， 可信任非 3GPP接入网关中也驻留 BBERF , 可信任非 3GPP网 络接入网关与 PCRF之间通过 Gxa接口交换信息。 UE ( User Equipment, 用 户设备） 漫游时， S9接口作为归属地 PCRF和拜访地 PCRF的接口， 同时， 为 UE提供业务的 AF( Application Function,应用功能）通过 Rx+接口向 PCRF 发送用于生成 PCC ( Policy and Charging Control, 策略计费控制）策略的业务 信息。
EPS的一个 PLMN ( Public Land Mobile Network, 公共陆地移动电话网） 中存在多个 PCRF 节点， 并且所有的 PCRF 节点属于一个或多个 Diameter ( PCRF )域， 同一个 Diameter ( PCRF )域中的所有 PCRF具有相同的能力。 一个 UE 到 PDN 网络的连接称为一个 IP-CAN ( IP Connectivity Access Network, IP连接接入网）会话。一个 IP-CAN会话的 PCC策略只由一个 PCRF 决定。 为了确保一个 IP-CAN会话相关的所有 PCEF或 BBERF 以及为这个 IP-CAN会话提供业务的 AF都关联到同一个 PCRF, EPS在每个 Diameter ( PCRF ) 域中引入了一个逻辑功能模块 DRA ( Diameter Routing Agent, Diameter路由代理 )。 UE要建立到一个 PDN的 IP-CAN会话时， 由 DRA为 这个 IP-CAN会话选择一个 PCRF,与这个 IP-CAN会话相关的 PCEF、 BBERF 和 AF (统称为 client, 客户端） 由 DRA来关联到所选择的 PCRF上。 PCEF、 BBERF和 AF分别与选中的 PCRF建立 Diameter会话， 并通过这些 Diameter 会话传送对 IP-CAN会话进行控制的策略和业务信息等。 为了确保 DRA正确 地将 PCEF、 BBERF和 AF关联到一个 PCRF, DRA要保存能够唯一标识这 个 IP-CAN会话相关的信息和对应的 PCRF标识或者 IP地址， 标识 IP-CAN 会话的信息有 UE的 NAI ( Network Access Identifier, 网络接入标识） ， UE 的 IP地址以及 UE要接入 PDN的 APN ( Access Point Name, 接入点名 )等。 当同一个 IP-CAN会话的 PCEF、 BBERF和 AF在建立与 PCRF的 Diameter 会话时， 向 DRA提供这些信息， DRA查找保存的信息， 就可以为其选择同 一个 PCRF了。 DRA中可以保存 PCEF、 BBERF或 AF与 PCRF建立的 Diameter 会话的信息， 如建立的 Diameter会话的会话标识等。 这样 DRA就能知道它 为 IP-CAN会话所管理的 Diameter会话。 当 PCEF、 BBERF或 AF与 PCRF建 立的 Diameter会话删除时， PCEF、 BBERF或 AF要通知 DRA该 Diameter删 除， DRA可以删除该 Diameter会话的信息 （如会话标识） 。 当 DRA为某个 IP-CAN会话管理的所有的 Diameter会话删除后 , DRA将删除该 IP-CAN会 话的所有信息。
DRA具体实现可以有三种方式。 （ 1 ) Redirect (重定向）方式。 当 PCEF、 BBERF和 AF向 PCRF发送 Diameter会话建立请求消息时， 该消息首先被发 送给 DRA。 若 DRA还没有这个 IP-CAN会话相关的信息时， DRA会为这个 IP-CAN会话选择一个 PCRF, 并将所选择的 PCRF的标识或地址返回给发送 方； 若 DAR中已经有这个 IP-CAN会话相关的信息，则 DRA将对应的 PCRF 的标识或地址返回给发送方。 发送方获得 PCRF的地址或标识后再向所选择 的 PCRF发送 Diameter会话建立请求消息。 （2 ) Proxy (代理）方式。当 PCEF、 BBERF和 AF向 PCRF发送 Diameter会话建立请求消息时， 该消息首先被发 送给 DRA。 若 DRA还没有这个 IP-CAN会话相关的信息时， DRA会为这个 IP-CAN会话选择一个 PCRF, 并将该消息转发给所选择的 PCRF; 若 DAR中 已经有这个 IP-CAN会话相关的信息，则 DRA将该消息转发给对应的 PCRF, PCRF的确认消息也通过 DRA转发给 PCEF、 BBERF或 AF。 （ 3 ) Proxy方 式的变形。 与 Proxy方式类似， 不同点在于 DRA在转发 PCRF返回的确认消 息时会把 PCRF的地址也发送给 PCEF、 BBERF或 AF。 这样， 在随后的消息 交互中， PCEF、 BBERF或 AF可以直接与 PCRF交互而不需要经过 DRA。
对于方式（ 1 ) , 目前标准中重定向 DRA在创建 DRA绑定时选择 PCRF 的方式是随机的， 并不保证各个 PCRF之间的负载均衡。 在不改变现有架构 的条件下， 需要有一种方法来使重定向 DRA获取 PCRF负载信息， 利用动态 负载均衡策略调控 PCRF负载均衡。
发明内容
本发明提供一种控制 PCRF负载均衡的方法、 系统及重定向 DRA, 使重 定向 DRA能够获取 PCRF的负载状态信息，并根据全网 PCRF的负载状态信 息将新建的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF。
为了解决上述问题， 本发明提供了一种控制 PCRF 负载均衡的方法， 包 括： 重定向 diameter路由代理 DRA接收到没有 DRA绑定的客户端 client或 拜访地策略和计费规则功能 V-PCRF的 diameter建立请求消息后， 选择负载 较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF并创建 DRA绑定，并将所述目标 PCRF 的标识或地址通过 diameter响应消息发送给所述 client或所述 V-PCRF, 如果 需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在所述 diameter响应消息中 携带 PCRF状态查询指示；
PCRF重新发送 diameter建立请求消息， 并携带所述 PCRF状态查询指示； 并 在接收到所述目标 PCRF回复的负载状态信息后， 将所接收到的负载状态信 息发送给所述重定向 DRA。
本发明的方法中， client或 V-PCRF可以将接收到的目标 PCRF的负载状 态信息通过 diameter修改请求消息发送给重定向 DRA。
所述方法还可包括：
重定向 DRA为每个 PCRF设置状态查询定时器； 以及
重定向 DRA在将目标 PCRF的标识或地址通过 diameter响应消息发送给 client或 V-PCRF之前， 判断该目标 PCRF的状态查询定时器是否超时， 如果 已超时， 则判定需要对目标 PCRF的负载状态进行更新。 所述方法还可包括： 重定向 DRA在接收到目标 PCRF的负载状态信息后，根据该负载状态信 息对目标 PCRF的负载状态进行更新， 并重启目标 PCRF的状态查询定时器。
目标 PCRF的负载状态信息可以为目标 PCRF的空闲容量。
本发明还提供了一种控制 PCRF负载均衡的系统，包括重定向 DRA、 client 或 V-PCRF、 和 PCRF, 其中：
所述重定向 DRA设置成： 接收到没有 DRA绑定的 client或 V-PCRF的 diameter建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF并 创建 DRA绑定 ,并将所述目标 PCRF的标识或地址通过 diameter响应消息发 送给所述 client或所述 V-PCRF, 如果需要对所述目标 PCRF的负载状态进行 更新， 则在所述 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询指示；
所述 client或所述 V-PCRF设置成： 向所述重定向 DRA发送 diameter建 立请求消息后，根据所述重定向 DRA返回的所述目标 PCRF的标识或地址向 所述目标 PCRF重新发送 diameter建立请求消息， 并携带所述 PCRF状态查 询指示； 以及， 在接收到所述目标 PCRF回复的负载状态信息后， 将接收到 的负载状态信息发送给所述重定向 DRA;
所述 PCRF设置成： 在作为目标 PCRF接收到携带所述 PCRF状态查询 指示的 diameter建立请求消息后， 在回复的 diameter响应消息中携带该目标 PCRF当前的负载状态信息。
重定向 DRA还可设置成：
为每个 PCRF设置状态查询定时器； 以及
在将目标 PCRF 的标识或地址通过 diameter响应消息发送给 client或
V-PCRF之前， 判断该目标 PCRF的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对目标 PCRF的负载状态进行更新。 重定向 DRA还可设置成： 在接收到目标 PCRF 的负载状态信息后， 根据该负载状态信息对目标 PCRF的负载状态进行更新， 并重启目标 PCRF的状态查询定时器。
client或 V-PCRF可设置成将目标 PCRF的负载状态信息通过 diameter修 改请求消息发送给重定向 DRA。
PCRF作为目标 PCRF在回复的 diameter响应消息中携带的负载状态信息 为目标 PCRF的空闲容量。
本发明还提供了一种控制 PCRF负载均衡的重定向 DRA, 包括消息收发 模块、 状态查询及更新模块及重定向绑定模块， 其中：
所述消息收发模块设置成：接收到 client或 V-PCRF的 diameter建立请求 消息后， 发送给所述重定向绑定模块； 将所述状态查询及更新模块发送的 diameter响应消息发送给所述 client或所述 V-PCRF; 以及，接收到目标 PCRF 的负载状态信息后， 将所接收到的负载状态信息发送给所述状态查询及更新 模块；
所述重定向绑定模块设置成： 接收到没有 DRA绑定的 client或 V-PCRF 的 diameter建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF 并创建 DRA绑定，并将包含所述目标 PCRF的标识或地址的 diameter响应消 息发送给所述状态查询及更新模块；
所述状态查询及更新模块设置成： 接收到所述 diameter响应消息时， 如 果需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在所述 diameter响应消息 中携带 PCRF状态查询指示， 并发送给所述消息收发模块； 以及， 接收到所 述目标 PCRF的负载状态信息后， 才艮据该负载状态信息对所述目标 PCRF负 载的状态进行更新， 并将更新结果通知所述重定向绑定模块。
所述状态查询及更新模块可包括定时单元、 状态查询单元和状态更新单 元， 定时单元分别与状态查询单元及状态更新单元相连； 其中，
定时单元设置成为每个 PCRF设置状态查询定时器；
状态查询单元设置成： 在接收到 diameter响应消息时， 判断目标 PCRF 的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对目标 PCRF的负载 状态进行更新， 并在该 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询指示；
状态更新单元设置成： 接收到目标 PCRF的负载状态信息后， 根据该负 载状态信息对目标 PCRF负载的状态进行更新， 并重启目标 PCRF的状态查 询定时器。
通过本发明提供的技术方案， 在不改变现有架构的基础上， 实现在漫游 或非漫游场景下， client或 V-PCRF在建立与 PCRF之间的 Diameter会话时， 使 DRA能够获取 PCRF的负载信息，并根据全网 PCRF的负载状态信息将新 建的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF, 从而可以由 DRA控制实现多 个 PCRF之间的负载均衡。
附图概述
图 1为 EPS的家乡路由的漫游架构图；
图 2为 EPS的本地疏导并家乡网络运营商提供 IP业务的漫游架构图； 图 3为 EPS的本地疏导并拜访地网络运营商提供 IP业务的漫游架构图； 图 4为本发明所述方法实施例一的流程图；
图 5为本发明所述方法实施例二的流程图； 图 6为本发明所述方法实施例三的流程图；
图 7为本发明所述方法实施例四的流程图；
图 8为发明所述系统实施例的示意框图；
图 9为发明所述重定向 DRA装置实施例的示意框图。
本发明的较佳实施方式
本发明提出一种控制 PCRF 负载均衡的实现方法， 应用于使用重定向 DRA的网络中， 包括：
在 DRA中， 针对每个 PLMN中的 PCRF设置状态查询计时器， 用于周 期性的触发 DRA查询某个 PCRF的负载状态；
DRA在创建或获取 DRA绑定后， 如果绑定指向的 PCRF的查询定时器 超时， 则 DRA在发给 client或 V-PCRF (漫游场景下） 的重定向响应消息中 携带 PCRF状态查询指示；
Client或 V-PCRF在收到带有 PCRF状态查询指示的重定向响应消息后， 将状态查询指示携带在发往目标 PCRF的会话建立或终结请求消息中；
PCRF收到上述状态查询指示后 , 应在返回给 client或 V-PCRF的响应消 息中携带其当前负载状态信息， 并由 client或 V-PCRF再转发给 DRA。
通过上述的方法， DRA在获得全网 PCRF负载状态信息后， 根据现有的 动态负载均衡算法得到所有 PCRF的空闲容量比例， 这样， DRA在选择新建 diameter会话的目标 PCRF的功能时，即可将新建的 diameter会话定向到负载 较低的 PCRF, 以实现 PCRF的负载均衡。
下面结合附图及具体实施例对本发明技术方案作进一步详细说明。
实施例一
本实施例以非漫游场景下重定向 DRA控制到低负载 PCRF建立 diameter 会话， 并获取该 PCRF状态信息为例加以说明。 图 4描述了 client和重定向 DRA以及 PCRF均在归属地网络时，由外部事件触发 diameter会话建立流程 , 其中由 DRA获取 PCRF 负载信息并控制 diameter会话建立到负载较低的 PCRF。 但本实施例同样适用于图 4所示的所有网元都在拜访地网络的场景。 如图 4所示， 该流程的各步骤描述如下：
步骤 401 : 重定向 DRA的 client收到外部触发（例如 IP-CAN会话建立 请求） ， 需要与 PCRF建立一条 diameter会话；
步骤 402: Client向重定向 DRA发送带有用户信息 （如 UE-NAI ) 的 diameter建立请求；
步骤 403: DRA将用户信息保存下来， 并检查当前是否存在对应该用户 的 DRA绑定， 如果不存在， DRA会创建一条动态 DRA绑定， 即为每个 UE 或者每个 IP-CAN指派一个 PCRF, 在指派时， DRA会根据动态负载均衡策 略指派一个负载较低的 PCRF,各 PCRF的初始默认状态为零负载状态； 如果 存在该用户的 DRA绑定， DRA会为 client选择绑定指向的 PCRF,即 PCRF-1； 步骤 404: 重定向 DRA向 client返回 diameter响应消息，通知 client重定 向的目标为 PCRF-1。 此时， 如果 DRA中的 PCRF-1的查询计时器已经超时， 则 DRA还应在 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询指示；
该步骤中， 如果 DRA中的 PCRF-1的查询计时器没有超时或者超时阶段 已经向 PCRF-1发出查询但尚未收到响应， 则 DRA在 diameter响应消息中不 携带查询指示；
步骤 405： Client重新发送 diameter建立请求消息（同步骤 402 , 但加入了 PCRF状态查询指示)到 PCRF-1 ;
步骤 406: PCRF-1回复给 client—条 diameter响应消息 , 并带有 PCRF-1 的当前负载状态信息 （如空闲容量） ；
步骤 407: 收到步骤 406所述消息， client将其中的 PCRF-1的状态信息 通过 diameter修改请求消息发送给重定向 DRA;
步骤 408: 重定向 DRA获取 PCRF-1的状态信息并保存或更新， 向 client 返回 diameter响应消息。 DRA重新启动 PCRF-1的状态查询计时器。
至此， DRA更新了 PCRF-1的负载信息， 此后根据网络中所有 PCRF的 相对空闲比例， 将新建的 IP-CAN会话的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF。 实施例二
本实施例以漫游场景下归属地重定向 DRA控制到低负载归属地 PCRF建 立 diameter会话并获取该 PCRF状态信息为例加以说明。 图 5描述了拜访地 PCRF经归属地重定向 DRA定位归属地 PCRF, 建立 diameter会话的信令流 程， 其中 DRA获取 PCRF负载信息并控制 diameter会话建立到负载较低的 PCRF。
如图 5所示， 该信令流程的各步骤描述如下：
步骤 501 :拜访地的 V-PCRF收到外部触发（例如 IP-CAN会话建立请求 ), 需要通过 S9接口与归属地 H-PCRF建立一条 diameter会话；
步骤 502: V-PCRF向重定向 H-DRA发送带有用户信息 （如 UE-NAI ) 的 Rx/S9 diameter建立请求；
步骤 503: H-DRA将用户信息保存下来， 并检查当前是否存在对应该用 户的 DRA绑定， 如果不存在， H-DRA会创建一条动态 DRA绑定（即为一个 UE指派一个 PCRF,在指派时， DRA会根据动态负载均衡策略指派一个负载 较低的 PCRF, 各 PCRF的初始默认状态为零负载状态）； 如果存在该用户的 DRA绑定， H-DRA会直接选择绑定指向的 PCRF, 即 H-PCRF- 1 ;
步骤 504:重定向 H-DRA向 V-PCRF返回 diameter响应消息，通知 V-PCRF 重定向的目标 PCRF为 H-PCRF-1。 此时如果 H-DRA中的 H-PCRF-1的查询 计时器已经超时，则 H-DRA还应在 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询 指示；
步骤 505: V-PCRF重新发送 diameter建立请求消息 （同步骤 502, 但加 入了 PCRF状态查询指示）到 H-PCRF-1 ;
步骤 506: H-PCRF-1 回复给 V-PCRF—条 diameter响应消息， 并带有 H-PCRF-1的当前负载状态信息 （如空闲容量） ；
步骤 507: 收到步骤 506所述消息后， V-PCRF将其中的 H-PCRF-1的状 态信息通过 diameter修改请求消息发送给 H-DRA;
步骤 508: H-DRA获取 H-PCRF-1的状态信息并保存或更新， 向 V-PCRF 返回 diameter响应消息。 H-DRA重新启动 H-PCRF-1的状态查询计时器。 至此， H-DRA更新了 H-PCRF-1的负载信息 ,此后根据网络中所有 PCRF 的相对空闲比例， 将新建的 IP-CAN会话的 diameter会话重定向到负载较低 的 PCRF。
上述实施例描述了在与 PCRF建立 diameter会话过程中， 由 DRA控制获 取 PCRF负载状态信息的方式。
在本发明以下实施例中， 在终结 diameter会话时， client (非漫游场景下） 或 V-PCRF (漫游场景下）可能会同时向 DRA和目标 PCRF发送会话终结请 求，此时 DRA受到信令时序的局限，无法通知 client或 V-PCRF去目标 PCRF 获取负载状态信息， 因此当 client或 V-PCRF先向 DRA发送终结请求并等待 DRA重定向响应时，应在请求消息中设置等待指示位， DRA据此等待指示位 判断是否可以利用本次 diameter会话终结来获取 PCRF负载状态信息。
实施例三
本实施例以非漫游场景下重定向 DRA在终结 diameter会话流程中获取 PCRF负载状态信息加以说明。图 6描述了重定向 DRA的 client结束 diameter 会话的流程， 其中 DRA通过 client获取到 PCRF的负载信息。 本实施例同样 适用于拜访地 client通过拜访 DRA终结 diameter会话的场景。
如图 6所示， 各步骤描述如下：
步骤 601： Client收到外部触发（例如 UE或 PCRF发起 IP-CAN会话终 结）需终结与 PCRF的 diameter会话；
步骤 602: Client (仅限 BBERF或 PCEF ) 向重定向 DRA发送 diameter 会话终结请求， 如果 client没有同时向 PCRF发送会话终结请求， 还需在给 DRA的消息中携带等待指示位；
步骤 603: 重定向 DRA验证确实存在一条对应该 IP-CAN会话的 DRA 绑定， 并将请求的 diameter会话标记为已终结。 如果 DRA绑定的粒度是每 IP-CAN会话的， 那么所有该 IP-CAN会话的 diameter会话都会被终结； 如果 DRA绑定的粒度是每用户的， 那么该用户的所有 diameter会话都将被终结， 用户与 PCRF-1的绑定也会被删除；
步骤 604: 重定向 DRA向 client发送 diameter重定向响应消息， 确认会 话已经终结； 如果步骤 602中的消息设置了等待指示位， DRA中的 PCRF-1 状态查询定时器超时 , 则 DRA还需在 diameter重定向响应消息中添加 PCRF 状态查询指示；
步骤 605: Client收到步骤 604的响应后， 向 PCRF-1发送 diameter终结 请求（带有步骤 604的 PCRF状态查询指示） ；
步骤 606: PCRF-1向 client发回 diameter响应通知 client会话已终结， 同 时消息中带有 PCRF-1的当前负载状态信息 （如空闲容量） ；
步骤 607: Client使用新的专用消息将步骤 606中收到的 PCRF-1的状态 信息转发给重定向 DRA, DRA重新启动 PCRF-1的状态查询计时器。
至此， 重定向 DRA更新了 PCRF-1 的负载信息， 此后才艮据网络中所有
PCRF 的负载状况计算出 PCRF相对空闲比例， 将新建的 IP-CAN会话的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF。
实施例四
本实施例以漫游场景下归属地重定向 DRA在终结 diameter会话流程中获 取归属地 PCRF负载状态信息为例加以说明。 图 7描述了拜访地 PCRF分别 与归属地重定向 DRA和归属地 PCRF交互， 终结 diameter会话的信令流程。
如图 7所示， 各步骤描述如下：
步骤 701： V-PCRF收到外部触发（例如 BBERF或 PCEF请求终结会话 ) 需终结与 H-PCRF的 diameter会话；
步骤 702: V-PCRF向归属地重定向 H-DRA发送 diameter会话终结请求， 如果 V-PCRF 没有同时向归属地 H-PCRF发送会话终结请求， 还需要在给 H-DRA的消息中携带等待指示位；
步骤 703:重定向 H-DRA验证确实存在一条对应该 IP-CAN会话的 DRA 绑定， 并将请求的 diameter会话标记为已终结。 如果该用户的所有 diameter 会话都被终结， 用户与 H-PCRF-1的绑定也会被删除；
步骤 704: H-DRA向 V-PCRF发送 diameter重定向响应消息， 确认会话 已经终结。 如果步骤 702的消息设置了等待指示位， DRA中的 H-PCRF-1状 态查询定时器超时 , 则 H-DRA还需在 diameter重定向响应消息中添加 PCRF 状态查询指示；
步骤 705: V-PCRF收到步骤 704的响应后， 向 H-PCRF-1发送 diameter 终结请求（带有步骤 704的 PCRF状态查询指示） ；
步骤 706: H-PCRF-1向 V-PCRF发回 diameter响应通知 V-PCRF会话已 终结， 同时消息中带有 H-PCRF-1的当前负载状态信息 （如空闲容量） ； 步骤 707: V-PCRF使用新的专用消息将步骤 706中收到的 H-PCRF-1的 状态信息转发给 H-DRA, H-DRA重新启动 H-PCRF-1的状态查询计时器。
至此， 重定向 H-DRA更新了 H-PCRF-1的负载信息， 此后根据网络中所 有 PCRF的负载状况计算出 PCRF相对空闲比例， 将新建的 IP-CAN会话的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF。
如图 8所示， 本发明实施例中提供了一种控制 PCRF负载均衡的系统， 包括重定向 DRA、 client或 V-PCRF和目标 PCRF, 其中：
重定向 DRA设置成：接收到没有 DRA绑定的 client或 V-PCRF的 diameter 建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF并创建 DRA 绑定， 并将目标 PCRF的标识或地址通过 diameter响应消息发送给 client或 V-PCRF, 如果需要对目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在 diameter响应消 息中携带 PCRF状态查询指示；
client或 V-PCRF设置成： 向重定向 DRA发送 diameter建立请求消息后， 才艮据重定向 DRA发送的目标 PCRF 的标识或地址向目标 PCRF 重新发送 diameter建立请求消息， 并携带 PCRF状态查询指示； 以及， 在接收到目标 PCRF回复的负载状态信息后， 将其发送给重定向 DRA;
目标 PCRF设置成： 接收到携带 PCRF状态查询指示的 diameter建立请 求消息后， 在回复的 diameter响应消息中携带当前的负载状态信息。
进一步地， 重定向 DRA还设置成：
为每个 PCRF设置状态查询定时器；
在将目标 PCRF 的标识或地址通过 diameter响应消息发送给 client或 V-PCRF之前， 判断该目标 PCRF的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对目标 PCRF的负载状态进行更新； 以及 在接收到目标 PCRF 的负载状态信息后， 根据该负载状态信息对目标
PCRF的负载状态进行更新， 并重启目标 PCRF的状态查询定时器。
进一步地， client或 V-PCRF设置成： 将目标 PCRF的负载状态信息通过 diameter修改请求消息发送给重定向 DRA。
进一步地， 目标 PCRF在回复的 diameter响应消息中携带的负载状态信 息为目标 PCRF的空闲容量。
如图 9所示， 本发明实施例中还提供了一种控制 PCRF负载均衡的重定 向 DRA, 包括消息收发模块、状态查询及更新模块及重定向绑定模块，其中： 消息收发模块设置成：接收到 client或拜访地 V-PCRF的 diameter建立请 求消息后， 发送给重定向绑定模块； 将状态查询及更新模块发送的 diameter 响应消息发送给 client或 V-PCRF; 以及， 接收到目标 PCRF的负载状态信息 后， 将其发送给状态查询及更新模块；
重定向绑定模块设置成：接收到没有 DRA绑定的 client或拜访地 V-PCRF 的 diameter建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF 并创建 DRA绑定，并将包含目标 PCRF的标识或地址的 diameter响应消息发 送给状态查询及更新模块；
状态查询及更新模块设置成： 接收到 diameter响应消息时， 如果需要对 目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在 diameter响应消息中携带 PCRF状态 查询指示， 并发送给消息收发模块； 以及， 接收到目标 PCRF的负载状态信 息后， 根据该负载状态信息对目标 PCRF 负载状态进行更新， 并将更新结果 通知所述重定向绑定模块。
其中， 状态查询及更新模块进一步还可以包括定时单元、 状态查询单元 和状态更新单元， 定时单元分别与状态查询单元及状态更新单元相连， 其中： 定时单元设置成为每个 PCRF设置状态查询定时器；
状态查询单元设置成： 在接收到 diameter响应消息时， 判断目标 PCRF 的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对目标 PCRF的负载 状态进行更新， 并在 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询指示；
状态更新单元设置成： 接收到目标 PCRF的负载状态信息后， 根据该负 载状态信息对目标 PCRF负载状态进行更新， 并重启目标 PCRF的状态查询 定时器。
当然， 本发明还可有其他多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性
与现有技术相比， 本发明使得 client或 V-PCRF在建立与 PCRF之间的 Diameter会话时， DRA能够获取 PCRF的负载信息， 并根据全网 PCRF的负 载状态信息将新建的 diameter会话重定向到负载较低的 PCRF, 从而可以由 DRA控制实现多个 PCRF之间的负载均衡。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种控制策略和计费规则功能 PCRF负载均衡的方法， 包括： 重定向 diameter路由代理 DRA接收到没有 DRA绑定的客户端 client或 拜访地策略和计费规则功能 V-PCRF的 diameter建立请求消息后， 选择负载 较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF并创建 DRA绑定，并将所述目标 PCRF 的标识或地址通过 diameter响应消息发送给所述 client或所述 V-PCRF,其中 , 如果需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在所述 diameter响应消 息中携带 PCRF状态查询指示； PCRF重新发送 diameter建立请求消息， 并携带所述 PCRF状态查询指示； 并 在接收到所述目标 PCRF回复的负载状态信息后， 将所接收到的负载状态信 息发送给所述重定向 DRA。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中，
将所接收到的负载状态信息发送给所述重定向 DRA的步骤中，所述 client 或所述 V-PCRF是将接收到的所述目标 PCRF的负载状态信息通过 diameter 修改请求消息发送给所述重定向 DRA的。
3、 如权利要求 1或 2所述的方法， 还包括：
所述重定向 DRA为每个 PCRF设置状态查询定时器； 以及
所述重定向 DRA在将所述目标 PCRF的标识或地址通过 diameter响应消 息发送给所述 client或所述 V-PCRF之前，判断该目标 PCRF的状态查询定时 器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更 新。
4、 如权利要求 3所述的方法， 还包括：
所述重定向 DRA在接收到所述目标 PCRF的负载状态信息后，根据该负 载状态信息对所述目标 PCRF 的负载状态进行更新， 并重启所述目标 PCRF 的状态查询定时器。
5、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述目标 PCRF的负载状态信息为所述目标 PCRF的空闲容量。
6、 一种控制策略和计费规则功能 PCRF 负载均衡的系统， 包括重定向 diameter路由代理 DRA、客户端 client或拜访地策略和计费规则功能 V-PCRF、 以及 PCRF, 其中：
所述重定向 DRA设置成： 接收到没有 DRA绑定的 client或 V-PCRF的 diameter建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF并 创建 DRA绑定，并将所述目标 PCRF的标识或地址通过 diameter响应消息发 送给所述 client或所述 V-PCRF, 如果需要对所述目标 PCRF的负载状态进行 更新， 则在所述 diameter响应消息中携带 PCRF状态查询指示；
所述 client或所述 V-PCRF设置成： 向所述重定向 DRA发送 diameter建 立请求消息后，根据所述重定向 DRA返回的所述目标 PCRF的标识或地址向 所述目标 PCRF重新发送 diameter建立请求消息， 并携带所述 PCRF状态查 询指示； 以及， 在接收到所述目标 PCRF回复的负载状态信息后， 将接收到 的负载状态信息发送给所述重定向 DRA;
所述 PCRF设置成： 在作为目标 PCRF接收到携带所述 PCRF状态查询 指示的 diameter建立请求消息后， 在回复的 diameter响应消息中携带该目标 PCRF当前的负载状态信息。
7、 如权利要求 6所述的系统， 其中， 所述重定向 DRA还设置成： 为每个 PCRF设置状态查询定时器； 以及
在将所述目标 PCRF 的标识或地址通过 diameter响应消息发送给所述 client或所述 V-PCRF之前， 判断该目标 PCRF的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更新。
8、 如权利要求 7所述的系统， 其中， 所述重定向 DRA还设置成： 在接收到所述目标 PCRF的负载状态信息后， 根据该负载状态信息对所 述目标 PCRF的负载状态进行更新， 并重启所述目标 PCRF的状态查询定时 哭口
9、 如权利要求 6所述的系统， 其中，
所述 client或所述 V-PCRF是设置成将所述目标 PCRF的负载状态信息通 过 diameter修改请求消息发送给所述重定向 DRA。
10、 如权利要求 6至 9之任一项所述的系统， 其中，
所述 PCRF作为目标 PCRF在回复的 diameter响应消息中携带的所述负 载状态信息为所述目标 PCRF的空闲容量。
11、 一种控制策略和计费规则功能 PCRF负载均衡的重定向 diameter路 由代理 DRA, 包括消息收发模块、 状态查询及更新模块及重定向绑定模块， 其中：
所述消息收发模块设置成：接收到客户端 client或拜访地策略和计费规则 功能 V-PCRF的 diameter建立请求消息后， 发送给所述重定向绑定模块； 将 所述状态查询及更新模块发送的 diameter响应消息发送给所述 client或所述 V-PCRF; 以及， 接收到目标 PCRF的负载状态信息后， 将所接收到的负载状 态信息发送给所述状态查询及更新模块；
所述重定向绑定模块设置成：，接收到没有 DRA绑定的 client或 V-PCRF 的 diameter建立请求消息后，选择负载较低的 PCRF作为重定向的目标 PCRF 并创建 DRA绑定 ,并将包含所述目标 PCRF的标识或地址的 diameter响应消 息发送给所述状态查询及更新模块；
所述状态查询及更新模块设置成： 接收到所述 diameter响应消息时， 如 果需要对所述目标 PCRF的负载状态进行更新， 则在所述 diameter响应消息 中携带 PCRF状态查询指示， 并发送给所述消息收发模块； 以及， 接收到所 述目标 PCRF的负载状态信息后， 才艮据该负载状态信息对所述目标 PCRF的 负载状态进行更新， 并将更新结果通知所述重定向绑定模块。
12、 如权利要求 11所述的重定向 DRA, 其中，
所述状态查询及更新模块包括定时单元、状态查询单元和状态更新单元， 所述定时单元分别与所述状态查询单元及所述状态更新单元相连；
所述定时单元设置成为每个 PCRF设置状态查询定时器；
所述状态查询单元设置成： 在接收到所述 diameter响应消息时， 判断所 述目标 PCRF的状态查询定时器是否超时， 如果已超时， 则判定需要对所述 目标 PCRF的负载状态进行更新， 并在所述 diameter响应消息中携带 PCRF 状态查询指示；
所述状态更新单元设置成： 接收到所述目标 PCRF的负载状态信息后， 根据该负载状态信息对所述目标 PCRF 负载的状态进行更新， 并重启所述目 标 PCRF的状态查询定时器。
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