WO2011120366A1 - 一种获取无线基站的负荷信息的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取无线基站的负荷信息的方法、装置和系统，该方法包括：策略计费规则功能实体（PCRF）获取用户设备（UE）当前接入的无线基站的负荷信息；所述PCRF根据配置信息或者请求负荷信息功能实体发送的无线基站负荷请求消息，向所述请求负荷信息功能实体发送所述UE当前接入的无线基站的负荷信息。

Description

一种获取无线基站的负荷信息的方法、 装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域， 更具体地涉及一种获取无线基站的负荷信息的方 法、 装置及系统。 背景技术

网络互联协议（ Internet Protocol, 简称 IP )多媒体子系统（ IP Multimedia Core Network Subsystem, 简称 IMS )是由第三代合作伙伴计划 (3rd Generation Partnership Project, 简称 3GPP )提出的一种基于 IP的网络架构， 其构建了一 个开放而灵活的业务环境， 支持多媒体应用， 并为用户提供丰富的多媒体业 务， 如图 1所示。

IMS信令和业务数据是承载在 IP-CAN ( IP Connectivity Access Network, IP连接接入网）上的。 由于 IMS是与接入无关的， 因此 IP-CAN可以为 GPRS ( General Packet Radio Service, 通用分组无线业务 )、 WLAN ( Wireless Local Area Network,无线局域网 )、 GSM( Global System for Mobile communications , 全球移动通讯系统) 、 UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System, 统一移动通讯系统）以及 EPS ( Evolved Packet System, 演进分组系统）等无 线分组接入网。 具体来说， 在 GSM/UMTS中， 通常由 RAN ( Radio Access Network, 无线接入网）网元（如无线基站、以及无线基站控制器）和 CN( Core Network, 核心网） 网元 SGSN ( Serving GPRS Support Node, 服务 GPRS支 持节点） 、 GGSN ( Gateway GPRS Support Node, 网关 GPRS支持节点）提 供承载业务， 对于 EPS系统， 通常由 RAN的网元无线基站（如 eNodeB ) 以 及 CN网元 S-GW ( Serving Gateway,服务网关）， P-GW( PDN Gateway, 分组 数据网络网关)提供承载业务。

IMS 系统的业务的控制和触发是由呼叫会话控制功能 （Call Session Control Function, 简称 CSCF )完成的。 呼叫会话控制功能分为： 代理呼叫会 话控制功能 （Proxy-CSCF , 简称 P-CSCF ) 、 查询呼叫会话控制功能 ( Interrogating-CSCF,简称 I-CSCF )和服务呼叫会话控制功能（ Serving-CSCF, 简称 S-CSCF )三种类型， 其中 P-CSCF是 IMS系统中用户的第一个接触点。 所有的 SIP ( Session Initial Protocol,会话发起协议）消息都必须通过 P-CSCF, I-CSCF负责从 HSS(Home Subscriber Server, 归属用户服务器)获取为用户服 务的 S-CSCF或根据 HSS获取的能力集为用户制定一个 S-CSCF。 S-CSCF是 IMS的核心所在， 为用户设备（User Equipment, 简称 UE )进行会话控制和 注册服务。 当 UE处于会话中时， S-CSCF维持会话状态， 并且根据网络运营 商对服务支持的需要与服务平台交互。

会话中的端到端设备， UE, 负责与使用者的交互。 为了实现业务访问， 在呼叫建立的过程中， UE需要和对端 （AS, UE )进行媒体协商， 包括使用 的媒体组合以及各媒体使用的编码方式。 IMS再将协商好的业务信息发送给 策略和计费控制（ pcc, Policy and Charging Control )框架中的 PCRF ( Policy and Charging Rule Function, 策略计费规则功能） 。 PCRF将根据用户的签约、 访问的业务信息、 接入信息、 网络策略等制定策略， 其中最重要的便是传输 业务所需要的 QoS策略。 PCRF将 QoS策略发送给 IP-CAN中的网元， 并由 这些网元根据 QoS策略分配相应的资源， 以提供满足传输业务需要的承载业 务。

然而， 目前 IMS与 PCC的协商方案仅考虑了主叫 UE、 被叫 UE的自身 能力， 对于当前的网络负荷请求没有考虑。 这会导致网元根据协商好的编码 类型进行资源预留时， 由于当前的网络已经处于高负荷（即拥塞）状态 （在 移动网络中， 主要考虑空口的无线资源） ， 无法为会话分配足够的资源， 从 而使得会话无法进行。

此外， 对于目前在现网中已存在的大量非 IMS的业务， 同样需要感知到 网络当前的负荷情况（特别是无线资源） ， 以便决定是否进行该项业务或是 决定该项业务的 QoS等。

在 3GPP EPS系统中， 为了帮助 UE实现在 3GPP系统和非 3GPP IP系统 接入和切换时的接入网发现和选择， 现有技术中引入了 ANDSF ( Access Network Discovery and Selection Function, 接入网发现和选择功能） 。 当 UE 在归属网或者在等价归属网注册的时候， 如果同时存在 3GPP IP接入网和非 3GPP IP接入网， 或者同时存在多个非 3GPP IP接入网， EPS 系统可通过 ANDSF向 UE提供其当前所在位置可用的接入网信息， 以便 UE能够根据自 身情况选择合适的接入网。 图 2所示即为现有技术中 ANDSF的使用示意图， ANDSF通过 S14接口与 UE直接相连， 该接口支持对象管理体系结构设备管 理 ( OMA DM, Object Management Architecture Device Management )协议。 目前的 ANDSF根据 UE当前所在位置和自身的配置决定 UE当前所在位置可 用的接入网信息，但这些接入网信息并没有包含这些接入网目前的负荷情况。 这样可能会导致 ANDSF向 UE提供的接入网信息并不是最优的。譬如某个无 线基站离 UE最近， 信号也是最好， 但是该无线基站已经处于高负荷状态。 UE根据 ANDSF提供的信息， 接入该基站， 一方面使得该基站的负荷加重， 另一方面导致用户体验下降。 因此， 若 ANDSF能够感知到 UE当前位置的各 无线基站的负荷情况， 将能够向 UE提供更合理的接入网信息。

综上所述， 获知无线基站的负荷是目前无线通信系统的迫切需求， 然而 业界还没有相应的解决方案。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是， 提供一种获取无线基站的负荷的方法、 装置和系统。

为了解决上述问题，本发明公开了一种获取无线基站的负荷信息的方法， 该方法包括：

策略计费规则功能实体（PCRF )获取用户设备 ( UE ) 当前接入的无线 基站的负荷信息； 以及

所述 PCRF根据配置信息或者请求负荷信息功能实体发送的无线基站负 荷请求消息， 向所述请求负荷信息功能实体发送所述 UE 当前接入的无线基 站的负荷信息。

上述方法还具有以下特点：

上述方法还包括： 所述 PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息 后，在本地保存负荷信息对应关系， 所述负荷信息对应关系包括所获取的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息与如下一种或几种信息的对应关系： UE的网络互连协议（IP )地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的 基站标识信息。

上述方法还具有以下特点：

所述 PCRF根据无线基站负荷请求消息向所述请求负荷信息功能实体发 送 UE当前接入的无线基站的负荷信息的步骤包括：

所述 PCRF根据所述无线基站负荷请求消息中所携带的 UE的 IP地址和 / 或所述 UE对应的用户标识，从所保存的负荷信息对应关系中查找与所述 UE 的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识对应的无线基站的负荷信息，并将所 查找到的无线基站的负荷信息发送给所述请求负荷信息功能实体。

上述方法还具有以下特点：

上述方法还包括：所述 PCRF向所述请求负荷信息功能实体发送所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息时， 还向所述请求负荷信息功能实体发送如 下一种或几信息：

UE的 IP地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息。 上述方法还具有以下特点：

所述 PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息的步骤包括：

IP连接接入网 （IP-CAN ) 网元将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信 息发送给策略和计费执行功能实体（PCEF )或者承载绑定和事件报告功能实 体（BBERF ) ； 以及

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的所述 UE当前接入的无线基站的负荷 信息发送给所述 PCRF。

上述方法还具有以下特点：

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括：

所述 IP-CAN网元主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给

PCEF或者 BBERF; 或者

所述 IP-CAN网元收到所述 PCEF或者 BBERF发送的无线基站负荷请求 消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的 负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF。

上述方法还具有以下特点：

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给所述 PCRF的步骤包括：

所述 PCEF或者 BBERF主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF; 或者

所述 PCEF或者 BBERF收到所述 PCRF发送的无线基站负荷请求消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF。

上述方法还具有以下特点：

所述请求负荷信息功能实体包括应用功能实体（AF ) , 接入网发现和选 择功能实体（ANDSF )和应用服务器。

为了解决上述问题， 本发明还提供了另一种获取无线基站的负荷信息的 方法， 该方法包括：

IP连接访问网络（IP-CAN ) 网元将用户设备 ( UE ) 当前接入的无线基 站的负荷信息发送给策略和计费执行功能实体（PCEF )或者承载绑定和事件 报告功能实体（BBERF ) ；

所述 PCEF或 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发 送给 PCRF; 以及

所述 PCRF接收所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 并在本地保 存所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述方法还具有以下特点：

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括：

所述 IP-CAN网元主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF; 或者 所述 IP-CAN网元收到所述 PCEF或者 BBERF发送的无线基站负荷请求 消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的 负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF。

上述方法还具有以下特点：

在所述 IP-CAN网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给

PCEF或者 BBERF的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 PCEF或者 BBERF 通过无线基站负荷请求消息， 向所述 IP-CAN 网元请求订阅无线基站负荷上 报事件； 所述 IP-CAN网元接收所述无线基站负荷上报事件；

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括： 所述 IP-CAN网元根据所述无线基站负荷上 报事件向 PCEF或者 BBERF上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述方法还具有以下特点：

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF的步骤包括：

所述 PCEF或者 BBERF主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF; 或者

所述 PCEF或者 BBERF收到所述 PCRF发送的无线基站负荷请求消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF。

上述方法还具有以下特点：

在所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信 息发送给 PCRF的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 PCRF通过所述无线基 站负荷请求， 向所述 PCEF或者 BBERF请求订阅无线基站负荷上报事件； 所 述 PCEF或者 BBERF接收所述无线基站负荷上报事件；

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF的步骤包括： 所述 PCEF根据所述无线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述方法还具有以下特点： 上述所述方法还包括：

所述 IP-CAN网元将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给所述 PCEF 或者 BBERF 时， 还将如下一种或几种信息发送给所述 PCEF 或者 BBERF: 所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入 的无线基站的基站标识信息；

所述 PCEF 或 BBERF 再将所接收的所述一种或几种信息发送给所述 PCRF,所述 PCRF根据所接收的所述一种或几种信息保存负荷信息对应关系， 其中， 所述负荷信息对应关系包括所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 与所接收的所述一种或几种信息的对应关系。

为解决上述技术问题， 本发明还提供了一种策略计费规则功能实体

( PCRF ) ， 该实体包括处理模块和传输模块， 其中：

所述处理模块设置为： 获取用户设备（ UE ) 当前接入的无线基站的负荷 信息；

所述传输模块设置为： 根据配置信息或者请求负荷信息功能实体发送的 无线基站负荷请求消息， 向请求负荷信息功能实体发送所述处理模块获取的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述实体还具有以下特点：

所述处理模块还设置为： 在本地保存负荷信息对应关系， 所述负荷信息 对应关系包括所获取的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息与如下一种或几 种信息的对应关系：

UE的 IP地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息； 所述传输模块是设置为： 根据所述无线基站负荷请求消息所携带的 UE 的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识，从所述处理模块保存的负荷信息对 应关系中查找与所述 UE的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识对应的无线 基站的负荷信息， 并将所查找到的无线基站的负荷信息发送给所述请求负荷 信息功能实体。

上述实体还具有以下特点：

所述传输模块还设置为：向请求负荷信息功能实体发送所保存的所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息时， 向所述请求负荷信息功能实体发送如下 一种或几种信息：

所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息。

为解决上述技术问题， 本发明还提供了一种获取无线基站的负荷信息的 系统， 该系统包括 IP连接访问网络（ IP-CAN )网元、 策略和计费执行功能实 体（PCEF )和策略和计费规则功能实体（PCRF ) ， 其中：

所述 IP-CAN网元设置为： 将用户设备（UE ) 当前接入的无线基站的负 荷信息发送给所述 PCEF;

所述 PCEF设置为：将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送 给 PCRF;

所述 PCRF设置为： 接收所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 并 在本地保存所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述系统还具有以下特点：

所述系统还包括承载绑定和事件报告功能实体（BBERF ) ；

所述 IP-CAN网元还设置为：将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给所述 BBERF;

所述 BBERF设置为：将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发 送给 PCRF。

上述系统还具有以下特点：

所述 PCEF还设置为：向所述 IP-CAN网元请求订阅无线基站负荷上报事 件；

所述 BBERF还设置为： 向所述 IP-CAN网元请求订阅无线基站负荷上报 事件；

所述 IP-CAN 网元还设置为： 接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据 所述无线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述系统还具有以下特点： 所述 PCRF , 还设置为： 向所述 PCEF和所述 BBERF请求订阅无线基站 负荷上报事件；

所述 PCEF还设置为： 接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据所述无 线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息；

所述 BBERF还设置为：接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据所述无 线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

上述系统还具有以下特点：

所述 PCRF还设置为： 在本地保存所述 UE当前接入的无线基站的负荷 信息时， 保存如下一种或几种信息：

所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息。

釆用本发明技术方案，可以使各网络实体通过 PCC架构获取无线基站的 负荷情况。 附图概述

图 1为现有 IP的网络架构图；

图 2为现有 ANDSF示意图；

图 3为 PCC架构图；

图 4为本发明实施例 1流程图；

图 5为本发明实施例 2流程图；

图 6为本发明实施例 3流程图；

图 7为本发明实施例 4流程图；

图 8为本发明中请求负荷信息功能实体获取无线基站负荷信息的网络架 构图；

图 9为本发明实施例 5流程图； 图 10为本发明实施例 6流程图。

本发明的较佳实施方式

本发明的主要构思是， 通过 PCC架构获取无线基站的负荷情况， 以将所 获取的无线基站的负荷情况提供给不同的网络实体。

其中， PCC架构是一个能够应用于多种接入技术的功能框架， 如图 3所 示， 例如， PCC架构可以应用于 UMTS, GSM, I-WLAN以及 EPS等。

其中， AF ( Application Function, 应用功能实体）， 用于提供业务应用的 接入点， 这些业务应用所使用的网络资源需要进行动态的策略控制。 在业务 面进行参数协商时， AF将相关业务信息传递给策略控制与计费规则功能实体 ( PCRF , Policy and Charging Rules Function ) 。

PCRF是 PCC的核心， 用于负责策略决策和计费规则的制定。 PCRF提 供基于业务数据流的网络控制规则， 这些网络控制包括业务数据流的检测、 门控（ Gating Control ) 、 服务质量（QoS, Quality of Service )控制以及基于 数据流的计费规则等。 PCRF将其制定的策略和计费规则发送给策略和计费执 行功能实体 ( PCEF, Policy and Control Enforcement Function )执行； 同时, PCRF还需要保证这些规则和用户的签约信息一致。 其中， PCRF制定策略和 计费规则的依据包括： 从 AF获得的与业务相关的信息、 从用户签约数据库 ( SPR, Subscription Profile Repository )获得的与策略控制和计费相关的用户 策略计费控制签约信息、以及通过 Gx接口从 PCEF获得的与承载相关网络的 信息。

PCEF通常位于网关（ GW, Gate-Way ) 内， 在承载面执行 PCRF所制定 的策略和计费规则。 PCEF按照 PCRF所发送的规则中的业务数据流过滤器对 业务数据流进行检测， 进而对这些业务数据流执行 PCRF所制定的策略和计 费规则； 在承载建立时， PCEF按照 PCRF发送的规则进行 QoS授权， 并根 据 AF的执行进行门控控制； 同时， PCEF根据 PCRF订阅的事件触发上报承 载网络上发生的事件； 根据 PCRF发送的计费规则， PCEF执行相应的业务数 据流计费操作， 计费既可以是在线计费， 也可以是离线计费。 如果是在线计 费， 则 PCEF需要和在线计费系统（ OCS , Online Charging System )一起进行 信用管理； 离线计费时， PCEF 和离线计费系统 （OFCS , Offline Charging System )之间交换相关的计费信息。 其中， PCEF与 PCRF之间的接口是 Gx 接口， PCEF与 OCS之间的接口是 Gy接口， PCEF与 OFCS之间的接口是 Gz接口。 PCEF —般都位于网络的网关上， 如 EPS 的分组数据网络网关 ( PDN-GW ) 、 通用无线分组业务（ GPRS, General Packet Radio Service ) 中 的 GPRS 网关支持节点 （GGSN ) 以及互联无线网局域网 （I-WLAN , Interworking WLAN ) 中的分组数据网关 （ PDG, Packet Data Gateway )等。

承载绑定和事件报告功能实体 ( BBERF , Bearer Binding and Event Reporting Function )通常位于接入网网关 ( Access Network Gateway ) 内。 ^口 当用户设备通过 E-UTRAN接入 EPS、 服务网关 S-GW与 P-GW之间釆用代 理移动互联网协议版本 6 ( ΡΜΙΡνό , Proxy Mobile Internet Protocol version 6 ) 协议时， S-GW中就存在 BBERF。 当用户设备通过可信任非 3GPP接入网接 入时 , 可信任非 3GPP接入网关中也存在 BBERF。

用户签约数据库 （SPR ) , 存储有与策略控制和计费相关的用户策略计 费控制签约信息。 SPR和 PCRF之间的接口是 Sp接口。

下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细的说明。 一种获取无线基站的负荷的系统， 包括 IP-CAN网元、 PCEF和 PCRF。 下面介绍各部分的功能。

IP-CAN 网元， 用于将 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给所述

PCEF, 优选地， IP-CAN网元， 还可以将 UE 当前接入的无线基站的基站标 识信息发送给 PCEF;

其中， IP-CAN 网元指 IP连接接入网中各网元设备， 对于 EPS 系统， IP-CAN网元包括如下一种或几种设备：

演进的节点 B (eNOdeB, Evolved Node B)、 移动管理实体 (MME, Mobility

Management Entity), 服务网关 (S-GW, Serving Gateway), 分组数据网络网关 (P-GW, PDN Gateway);

对于 UMTS系统， IP-CAN网元包括如下一种或几种设备： 节点 B(NOdeB)、 无线网络控制器 (RNC, Radio Network Controler)、 服务 GPRS支持节点 （SGSN, Serving GPRS Support Node ) 、 网关 GPRS支持节 点 （GGSN, Gateway GPRS Support Node ) 。

PCEF , 用于将所接收的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCRF;

PCRF, 用于接收所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 并在本地保 存负荷信息对应关系， 负荷信息对应关系中包括所获取的 UE 当前接入的无 线基站的负荷信息以及如下一种或几种信息： 该 UE的 IP地址、 该 UE对应 的用户标识、 该 UE当前接入的无线基站的基站标识信息。

其中， PCRF可以进一步包括处理模块和传输模块；

处理模块， 用于获取 UE 当前接入的无线基站的负荷信息， 并在本地保 存负荷信息对应关系， 所保存的负荷信息对应关系包括所获取的 UE 当前接 入的无线基站的负荷信息以及如下一种或几种信息：该 UE的 IP地址、该 UE 对应的用户标识、 该 UE当前接入的无线基站的基站标识信息；

传输模块， 用于向请求负荷信息功能实体发送处理模块中所保存的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息；

具体地， 传输模块在 PCRF收到请求负荷信息功能实体发送的用于查询 UE当前接入的无线基站的负荷信息的无线基站负荷请求时，可以向请求负荷 信息功能实体发送 UE 当前接入的无线基站的负荷信息； 也可以在处理模块 保存所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息和如下一种或或几种信息： 该 UE的 IP地址、该 UE对应的用户标识、该 UE当前接入的无线基站的基站标 识信息的对应关系后， 根据配置信息主动向请求负荷信息功能实体发送所保 存的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

在优选方案中， 传输模块， 向请求负荷信息功能实体发送所保存的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息时， 也可以发送如下一种或或几种信息： 该 UE的 IP地址、该 UE对应的用户标识、该 UE当前接入的无线基站的基站标 识信息。

在其他应用场景中， 获取无线基站的负荷的系统还可能包括承载绑定和 事件报告功能实体（BBERF ) ；

IP-CAN网元， 将 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给 BBERF;

BBERF, 将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCRF。 优选地 , PCEF和 BBERF , 还可以向 IP-CAN网元请求订阅无线基站负 荷上报事件； 同理， PCRF, 还可以向 PCEF和 BBERF请求订阅无线基站负 荷上报事件。 而收到请求订阅无线基站负荷上报事件的 IP-CAN网元、 PCEF 或者 BBERF, 均要根据无线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站 的负荷信息。

下面介绍上述系统获取无线基站的负荷信息的过程。

实施例 1

本实施例描述的是用户建立 IP-CAN ( IP-Connectivity Access Network, IP连接访问网络）会话时， PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息的 流程。 其中， UE建立的 IP-CAN会话没有 BBERF存在。 PCRF获取无线基站 的负荷信息的具体过程如图 4所示， 包括以下步骤：

步骤 401 : 在 UE请求建立 IP-CAN会话的过程中， PCEF收到请求建立 IP-CAN会话消息， 该请求建立 IP-CAN会话消息中携带用户的用户标识和请 求接入的 PDN网络的 PDN标识 , 本实施例中 , PCEF还将从 IP-CAN网元 中收到 UE当前接入的无线基站的基站标识信息以及该 UE当前接入的无线基 站的负荷信息；

其中， 基站标识信息用于唯一地识别出基站， 本实施例中基站标识信息 为 UE当前所在小区的小区标识（该小区标识即与 UE当前接入的无线基站对 应） ， 在其他场景中， 基站标识信息也可以是基站标识， 或者其他唯一识别 基站的参数；

上述 IP-CAN网元指 IP连接接入网中各网元设备，对于 EPS系统， IP-CAN 网元包括如下一种或几种设备：

演进的节点 B (eNOdeB, Evolved Node B)、 移动管理实体 (MME, Mobility Management Entity), 服务网关 (S-GW, Serving Gateway), 分组数据网络网关 (P-GW, PDN Gateway);

对于 UMTS系统， IP-CAN网元包括如下一种或几种设备：

节点 B(NOdeB)、 无线网络控制器 (RNC, Radio Network Controler)、 服务 GPRS支持节点 （SGSN, Serving GPRS Support Node ) 、 网关 GPRS支持节 点 （GGSN, Gateway GPRS Support Node ) ；

其中， IP-CAN网元可以向 PCEF上报 UE当前接入的无线基站的负荷信 息。

该步骤中， PCEF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小区的小区标识以 及该 UE当前接入的无线基站的负荷信息的具体过程如下：

例如 EPS系统，在 UE的附着流程中， UE向 eNodeB发送附着请求消息， eNodeB再向 MME发送附着请求消息， 并在该附着请求消息中携带 UE当前 所在小区的小区标识和 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息； 随后 MME向 S-GW发送创建会话请求消息，该创建会话请求消息中携带 UE当前所在小区 的小区标识和该 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息， S-GW再向 P-GW发送 创建会话请求消息， 该创建会话请求消息中携带 UE 当前所在小区的小区标 识和该 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息，这样位于 P-GW的 PCEF就获得 了 UE当前所在小区的小区标识和该 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息； 或者， 在 UE建立另外的 PDN连接流程中 （即 UE在附着以后， 还建立 另外一个 PDN连接， 这时选择的 P-GW和附着时选择的 P-GW可能不同 ) , UE向 MME发送 PDN连接请求 , 之后 MME向 S-GW发送连接请求消息 , 该连接请求消息中携带 UE 当前所在小区的小区标识和该 UE 当前接入的 eNodeB的负荷信息， S-GW再向 P-GW发送创建会话请求消息， 该创建会话 请求消息中携带 UE当前所在小区的小区标识和该 UE当前接入的 eNodeB的 负荷信息， 这样， 位于 P-GW的 PCEF就获得了 UE当前接入的小区标识和 eNodeB的负荷信息。

又如 UMTS系统中 , PCEF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小区的小 区标识以及该 UE当前接入的无线基站的负荷信息的过程与 EPS系统类似， UE当前所在小区的小区标识和该 UE当前接入的 NodeB的负荷信息可以由 NodeB发送给 RNC, RNC再发送给 SGSN,再由 SGSN发送给 GGSN,这样， 位于 GGSN的 PCEF就可获得 UE当前接入的小区标识和 eNodeB的负荷信息。

在本实施例中， 无线基站的负荷信息可以由无线基站实际的吞吐量和其 本身设计吞吐量的比值来表示。 在其他应用场景中， 无线基站负荷信息也可 以由其他参数（例如实际用户接入数量、 实际承载建立数量、 基站 CPU利用 率等）来表示， 也可以用拥塞或者不拥塞的指示来表示无线基站的负荷信息。

优选的方案中， PCEF在本步骤收到 IP-CAN网元上报的信息后， 还可以 为每一个接入 P-GW/PCEF的 UE保存一个负荷信息对应关系： 即 UE的 IP Address, 用户标识、 UE 当前接入的无线基站的基站标识信息以及该无线基 站的负荷信息的对应关系 （例如， 可以在用户上下文中增加该 UE 当前接入 的无线基站的基站标识信息和负荷信息）。 进一步地， PCEF收到 IP-CAN网 元上报的信息时， 可以先根据 IP-CAN 网元上报的基站标识信息从本地保存 的负荷信息对应关系中查找接入该无线基站的其他 UE,若查找到，那么 PCEF 将用所接收的无线基站的负荷信息更新其他 UE的负荷信息对应关系。

步骤 402: PCEF向 PCRF发送 IP-CAN会话建立指示消息， 该 IP-CAN 会话建立指示消息中携带用户标识， PDN标识、为 UE分配的地址 IP Address 以及 PCEF所接收到的 UE当前接入的无线基站的基站标识信息（本实施例中 即为 UE当前所在小区的小区标识）和负荷信息， PCRF接收上述 IP-CAN会 话建立指示消息， 并保存该 IP-CAN会话建立指示消息中的信息；

该步骤中， PCRF保存该 IP-CAN会话建立指示消息中的信息的方式与

PCEF类似， 即 PCRF将保存 UE的 IP Address, 用户标识、 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息以及该无线基站的负荷信息的对应关系。 进一步地， PCRF收到 IP-CAN会话建立指示消息后， 先根据 IP-CAN会话建立指示消息 中的基站标识信息在本地保存的负荷信息对应关系中查找接入该无线基站的 其他 UE, 若查找到， 那么 PCRF将用 IP-CAN会话建立指示消息中无线基站 的负荷信息更新其他 UE的负荷信息对应关系。

步骤 403: PCRF向 SPR发送签约文档请求，该签约文档请求消息中携带 用户设备标识和 PDN标识；

步骤 404: SPR收到上述签约文档请求消息， 根据其中的用户设备标识 和 PDN标识向 PCRF返回用户的签约信息；

步骤 405: PCRF接收上述签约信息， 根据返回的签约数据制定策略并下 发给 PCEF， 所制定的策略包括 PCC规则和事件触发器；

步骤 406: PCEF向 UE返回应答建立 IP-CAN会话， 该应答消息中携带 UE的 IP Address;

优选方案中， PCEF在上述步骤 402向 PCRF上报 UE当前接入的无线基 站的负荷信息之前， 可以根据所保存的负荷信息对应关系判断所接收的无线 基站的负荷信息是否需要向 PCRF上报， 例如， 查看所收到的无线基站的负 荷信息与本地保存的负荷信息对应关系中该无线基站的负荷信息是否一致， 如果一致， 则认为该无线基站的负荷信息没有发生变化， PCEF 则可以不向 PCRF上报， 即在步骤 402中只发送携带用户标识、 PDN标识、 为 UE分配 的地址 IP Address的 IP-CAN会话建立指示消息；如果不一致，则认为该无线 基站的负荷信息已经发生变化， 则需要向 PCRF上报； 如果在本地保存的负 荷信息对应关系中未查找到该无线基站的负荷信息， 则认为从未上报过该无 线基站的负荷信息， PCEF需要向 PCRF上报该无线基站的负荷信息， 以便 PCRF进行负荷信息的更新。

在其他应用场景中， PCEF在上述步骤 401中接收到 UE当前所在小区的 小区标识和 UE 当前接入的无线基站的负荷信息后， 如果并未通过步骤 402 的操作上报给 PCRF, 则 PCRF可以在向 PCEF下发策略（即上述步骤 405 ) 之前， 向 PCEF请求无线基站负荷信息， 即要求 PCEF将接收到的 UE当前接 入的无线基站的负荷信息上报给 PCRF。 进一步地， PCRF向 PCEF请求无线 基站负荷信息的同时， 还可以向 PCEF订阅无线基站负荷上报事件， 该事件 指示 PCEF定量的上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 从而可以保证 PCEF将所接收到的无线基站的负荷信息上报给 PCRF, 例如当无线基站负荷 为 30 %时开始上 然后以每 10个百分点上 一次。

实施例 2

本实施例描述的是用户建立 IP-CAN会话时， PCRF获取 UE当前接入无 线基站负荷的流程。 其中 IP-CAN会话有 BBERF存在。 PCRF获取无线基站 的负荷信息的具体过程如图 5所示， 包括以下步骤：

步骤 501 : 在 UE请求建立 IP-CAN会话的过程中， BBERF所驻留的网 关收到请求建立 IP-CAN会话消息， 消息中携带用户的用户标识和请求接入 的 PDN网络的 PDN标识 , 此时 BBERF从 IP-CAN网元（例如 EPS系统中的 S-GW等 )收到 UE当前接入的无线基站的基站标识信息（本例中即为 UE当 前所在小区的小区标识） 以及 UE当前接入的无线基站的负荷信息；

在本实施例中， 无线基站的负荷信息可以由无线基站实际的吞吐量和其 本身设计吞吐量的比值来表示。 在其他应用场景中， 无线基站的负荷信息也 可以由拥塞或者不拥塞的指示来表示， 当然也可以由其他参数（例如实际用 户接入数量、 实际承载建立数量、 基站 CPU利用率等）来表示。

本实施例中， 在 EPS系统中 , BBERF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所 在小区的小区标识以及该 UE 当前接入的无线基站的负荷信息的具体过程如 下：

在 UE的附着流程中， UE向 eNodeB发送附着请求消息， eNodeB再向

MME发送附着请求消息，并在该附着请求消息中携带 UE当前所在小区的小 区标识和 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息。之后 MME向 S-GW发送创建 会话请求消息， 该创建会话请求消息中携带 UE 当前所在小区的小区标识和 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息， 这样， 位于 S-GW的 BBERF就获得了 UE当前所在小区的小区标识和 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息；

或者， 在 UE建立另外的 PDN连接流程中 （即 UE在附着以后， 还建立 另外一个 PDN连接， 这时选择的 P-GW可能和附着时选择的 P-GW不同） ， UE向 MME发送 PDN连接请求 , 再由 MME向 S-GW发送连接请求消息 , 该连接请求消息中携带 UE 当前所在小区的小区标识和 UE 当前接入的 eNodeB的负荷信息， 这样， 位于 S-GW的 BBERF就获得了 UE当前接入的 小区标识和 eNodeB的负荷信息。

在优选的方案中， BBERF收到 IP-CAN网元所发送的 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息以及负荷信息后， 为每一个接入 S-GW/BBERF的 UE 保存一个负荷信息对应关系： 即用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标 识信息以及该无线基站的负荷信息的负荷信息对应关系。 进一步地， BBERF 收到 IP-CAN网元所发送的 UE当前接入的无线基站的基站标识信息以及负荷 信息时， BBERF可以根据所收到的信息中的基站标识信息在本地保存的负荷 信息对应关系中查找接入该无线基站的其他 UE, 若查找到， 则用所接收的无 线基站的负荷信息更新其他 UE的负荷信息对应关系。

步骤 502： BBERF向 PCRF发送网关控制会话建立消息， 该网关控制会 话建立消息中携带用户标识、 PDN标识、 UE 当前接入的无线基站的标识信 息 (本例中即为 UE当前所在小区的小区标识）以及 UE当前接入的无线基站 的负荷信息， PCRF接收上述网关控制会话建立消息，并保存该网关控制会话 建立消息中的信息；

该步骤中， PCRF保存网关控制会话建立消息中的信息， 即 PCRF将保存 UE的 IP Address, 用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息以及 该无线基站的负荷信息的对应关系。进一步地， PCRF收到网关控制会话建立 消息时， PCRF先根据网关控制会话建立消息中的基站标识信息在本地保存的 负荷信息对应关系中查找接入该无线基站的其他 UE,那么 PCEF将用网关控 制会话建立消息中无线基站的负荷信息更新本地保存的其他 UE的负荷信息 对应关系。

步骤 503: PCRF向 SPR发送签约文档请求，该签约文档请求消息中携带 用户标识和 PDN标识；

步骤 504: SPR接收上述签约文档请求消息， 并根据其中的用户标识和

PDN标识向 PCRF返回用户的签约信息；

步骤 505: PCRF根据返回的签约数据制定策略， 其中， PCRF制定的策 略包括 PCC规则， 相应的 QoS规则和事件触发器， BBERF接收 QoS规则以 及事件触发器， 并进行安装和执行；

步骤 506 : BBERF 驻留的网关向 PCEF 所驻留的网关发送请求建立

IP-CAN会话消息，该请求建立 IP-CAN会话消息消息中携带用户标识和 PDN 标识；

步骤 507: PCEF收到请求建立 IP-CAN会话消息后，向 PCRF发送 IP-CAN 会话建立指示消息， 该 IP-CAN会话建立指示消息中携带用户标识， PDN标 识以及网关为 UE分配的 IP Address;

步骤 508: PCRF接收到 IP-CAN会话建立指示消息后， 根据用户标识， PDN标识将步骤 502建立的网关控制会话和步骤 507建立的 IP-CAN会话进 行关联， 并向 PCEF返回 IP-CAN会话建立确认消息， 该 IP-CAN会话建立确 认消息中携带步骤 505制定的 PCC规则和事件触发器， PCEF收到 PCC规则 和事件触发器后， 进行安装和执行；

进一步地， PCRF还将步骤 507中所收到的 IP Address, 保存到本地保存 的负荷信息对应关系中， 此时负荷信息对应关系包括 UE的 IP Address, 用户 标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息以及该无线基站的负荷信息。

步骤 509: PCEF驻留网关向 BBERF驻留网关返回应答建立 IP-CAN会 话， 该应答建立 IP-CAN会话消息中携带 IP Address;

步骤 510: BBERF驻留网关接收上述应答建立 IP-CAN会话消息， 向 UE 返回建立 IP-CAN会话应答， 该 IP-CAN会话应答消息中携带 IP Address。

在其他应用场景中， BBERF在上述步骤 501中接收到 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息和 UE 当前接入的无线基站的负荷信息后， 如果并未 上报给 PCRF, 则 PCRF可以在向 BBERF下发 QoS规则以及事件触发器（即 上述步骤 505 )之前， 向 BBERF请求无线基站负荷信息， 即要求 BBERF将 接收到的 UE当前接入的无线基站的负荷信息上报给 PCRF。 优选地， PCRF 向 BBERF请求无线基站负荷信息时， 可以向 BBERF订阅无线基站负荷上报 事件， 该事件指示 BBERF定量的上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 从而可以保证 BBERF将所接收到的无线基站的负荷信息上报给 PCRF, 例如 当无线基站负荷为 30 %时开始上报， 然后以每 10个百分点上报一次。

还有一些优选方案中， BBERF通过网关控制会话建立消息向 PCRF上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息之前，可以根据本地所保存的负荷信息对 应关系来判断该 UE当前接入的无线基站的负荷信息是否需要上报给 PCRF , 例如， 可以查看接收的无线基站的负荷信息与本地保存的负荷信息对应关系 中该无线基站的负荷信息是否一致， 如果一致， 则认为该无线基站的负荷信 息未无需上报给 PCRF,如果不一致，则认为该无线基站的负荷信息发生了更 新， 需要向 PCRF上报信息， 如果在本地保存的负荷信息对应关系中不包括 该无线基站的对应关系， 则认为需要向 PCRF上报信息。

实施例 3

本实施例描述的是根据实施例 1 建立 IP-CAN会话后， IP-CAN网元向

PCRF上报负荷的流程，其中 IP-CAN会话没有 BBERF存在。 IP-CAN网元上 报负荷的触发条件为实施例 1中的来自 PCRF的请求或是来自 PCRF的无线 基站负荷上报事件。 该过程具体如图 6所示， 包括如下步骤：

步骤 601 : 在 IP-CAN会话的建立后， PCEF收到 IP-CAN网元发送的请 求修改 IP-CAN会话消息时， PCEF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在的小 区的小区标识（即当前接入的无线基站的基站标识信息）和 /或该 UE当前接 入的无线基站的负荷信息， PCEF根据 IP-CAN网元发送的信息更新本地保存 的负荷信息对应关系；

其中，如果 UE发生了小区之间的切换，那么 UE当前所在的小区的小区 标识可能与实施例 1中上报的小区标识不同。

具体地 , 在 EPS系统中 , PCEF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小区 的小区标识以及该 UE当前接入的无线基站的负荷信息的过程如下：

eNodeB向 MME发送携带有 UE当前所在小区的小区标识和 /或该 UE当 前接入的无线基站的负荷信息； 随后 MME向 S-GW发送携带有 UE当前所 在小区的小区标识和 /或该 UE当前接入的无线基站的负荷信息， S-GW再向 P-GW发送携带有 UE当前所在小区的小区标识和 /或该 UE当前接入的无线基 站的负荷信息，这样位于 P-GW的 PCEF就获得了 UE当前所在小区的小区标 识和 /或该 UE当前接入的 eNodeB的负荷信息；

在 UMTS系统中 , PCEF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小区的小区 标识以及该 UE当前接入的无线基站的负荷信息的过程与 EPS系统类似， UE 当前所在小区的小区标识和 /或该 UE 当前接入的 NodeB 的负荷信息可以由 NodeB发送 RNC, RNC再发送给 SGSN, 再由 SGSN发送给 GGSN, 这样， 位于 GGSN的 PCEF就可获得 UE当前接入的小区标识和 /或 NodeB的负荷信 息。

PCEF根据步骤 601 获取的信息更新本地保存的负荷信息对应关系。 若 IP-CAN网元仅上报了 UE当前所在小区的小区标识， 则可以认为 UE当前接 入的无线基站的标识信息发生了变化， PCEF只需更新负荷信息对应关系中的 无线基站标识信息。若 IP-CAN网元仅上报了 UE当前接入的无线基站的负荷 信息，或者 IP-CAN网元上报了 UE当前所在小区的小区标识和 UE当前接入 的无线基站的负荷信息，那么 PCEF在更新该 UE的负荷信息对应关系的同时， PCEF还需根据基站标识信息查找接入该无线基站的其他 UE, 若查找到， 则 认为有其他 UE上报过该无线基站的负荷信息， 但该无线基站的负荷信息已 经发生了变化，那么 PCEF根据该 UE的负荷信息更新其他 UE的负荷信息对 应关系。

步骤 602: PCEF向 PCRF发送 IP-CAN会话修改指示消息， 该 IP-CAN 会话修改指示消息中携带 UE当前所在小区的小区标识和 /或 UE当前接入的 无线基站的负荷信息；

在其他应用场景中， PCEF在 IP-CAN会话修改指示消息中也可以直接携 带 UE当前接入的无线基站的标识和 /或该无线基站的负荷信息，以通知 PCRF UE当前接入的无线基站的无线基站的标识和 /或负荷信息。

PCRF根据步骤 602获取的信息更新本地保存的负荷信息对应关系。若只 有 UE当前接入的无线基站的标识信息发生了变化（即 PCEF仅上报了 UE当 前所在小区的小区标识） ， 那么 PCRF只需更新负荷信息对应关系中的无线 基站标识信息。 若只有 UE当前接入的无线基站的负荷发生了变化（即 PCEF 仅上报了 UE当前接入的无线基站的负荷信息）或者 UE当前接入的基站标识 信息和无线基站的负荷（即 PCEF上报了 UE当前所在小区的小区标识和当前 接入的无线基站的负荷信息）都发生了变化， 那么 PCRF在更新该 UE的负 荷信息对应关系的同时， PCRF还需根据基站标识信息查找接入该无线基站的 其他 UE, 若查找到， 则认为有其他 UE上报过过该无线基站的负荷信息， 但 该无线基站的负荷信息已经发生了变化， 那么 PCRF根据该 UE的负荷信息 更新其他 UE的负荷信息对应关系。

步骤 603： PCRF向 PCEF返回 IP-CAN会话修改确认消息； 步骤 604: PCEF所在网关返回应答修改 IP-CAN会话消息。

实施例 4

本实施例描述的是根据实施例 2建立 IP-CAN会话后， IP-CAN网元向 PCRF上报负荷的流程，其中 IP-CAN会话有 BBERF存在。 IP-CAN网元上报 负荷的触发条件为实施例 2中的来自 PCRF的请求或是来自 PCRF的无线基 站负荷上报事件。 具体过程如图 7所示， 包括如下步骤：

步骤 701 : 在 IP-CAN会话的建立后， BBERF收到请求修改 IP-CAN会 话消息时 , BBERF将从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小区的小区标识（即 为 UE当前接入的无线基站的基站标识信息）和 /或该 UE当前接入的无线基 站的负荷信息；

其中，如果 UE发生了小区之间的切换，那么 UE当前所在小区的小区标 识可能与实施例 2中上报的小区标识不同。

具体地 , 在 EPS系统中 , BBERF从 IP-CAN网元中收到 UE当前所在小 区的小区标识和 /或该 UE当前接入的无线基站的负荷信息的过程如下：

eNodeB向 MME发送携带有 UE当前所在小区的小区标识和 /或该 UE当 前接入的无线基站的负荷信息； 随后 MME向 S-GW发送携带有 UE当前所 在小区的小区标识和 /或该 UE 当前接入的无线基站的负荷信息， 这样位于 S-GW的 BBERF就获得了 UE当前所在小区的小区标识和 /或该 UE当前接入 的 eNodeB的负荷信息；

BBERF根据步骤 701获取的信息更新负荷信息对应关系。 若 IP-CAN网 元仅上报了 UE当前接入的无线基站的标识信息，则可以认为 UE当前接入的 无线基站的标识信息发生了变化，那么 BBERF只需更新该 UE负荷信息对应 关系中的无线基站标识信息。若 IP-CAN网元仅上报了 UE当前接入的无线基 站的负荷信息或者 IP-CAN网元上报了 UE当前接入的无线基站的标识信息和 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 那么 BBERF在更新该 UE的负荷信息 对应关系的同时， BBERF还需根据基站标识信息查找接入该无线基站的其他 UE, 若查找到， 则认为有其他 UE上报过该无线基站的负荷信息， 但是该无 线基站的负荷信息已经发生了变化，那么 BBERF根据该 UE的负荷信息更新 其他 UE的负荷信息对应关系。

步骤 702： BBERF向 PCRF发送网关控制和 QoS规则请求消息， 该消息 中携带 UE当前所在小区的小区标识和 /或 UE当前接入的无线基站的负荷信 息；

在其他应用场景中， BBERF在网关控制和 QoS规则请求消息中也可以直 接携带 UE当前接入的无线基站的标识和 /或该无线基站的负荷信息， 以通知 PCRF UE当前接入的无线基站的标识和 /或该无线基站的负荷信息。

PCRF根据步骤 702获取的信息更新负荷信息对应关系。 若 BBERF仅上 报了 UE当前接入的无线基站的标识信息，则可以认为 UE当前接入的无线基 站的标识信息发生了变化， 那么 PCRF只需更新该 UE的负荷信息对应关系 中的无线基站标识信息。若 BBERF仅上报了 UE当前接入的无线基站的负荷 信息或者 BBERF上报了 UE当前接入的无线基站的标识信息和 UE当前接入 的无线基站的负荷信息， 那么 PCRF在更新该 UE的负荷信息对应关系的同 时， PCRF还需根据基站标识信息查找接入该无线基站的其他 UE,若查找到， 则认为有其他 UE上报过该无线基站的负荷信息， 但是该无线基站的负荷信 息已经发生了变化，那么 PCRF根据该 UE的负荷信息更新其他 UE的负荷信 息对应关系。

步骤 703： PCRF向 BBERF返回网关控制和 QoS规则请求确认消息； 步骤 704: PCEF所在网关返回应答修改 IP-CAN会话消息；

实施例 5

通过上述实施例， PCRF在本地保存了负荷信息对应关系后，请求负荷信 息功能实体（如应用层网元设备、 应用功能实体 AF、 接入网发现和选择功能 实体 ANDSF, 应用服务器等）可以通过 PCRF获取各无线基站的负荷信息， 具体地， 请求负荷信息功能实体获取无线基站负荷信息的网络架构如图 8所 示。 PCRF与请求负荷信息功能实体之间引入 Ry接口进行交互。 若请求负荷 信息功能实体为 AF, 则 Ry接口可基于现有技术中的 Rx接口实现。 若请求 负荷信息功能实体为其他应用服务器或 ANDSF, 则 Ry接口是一个新定义的 接口。 其中， Ry接口支持 PCRF主动向请求负荷信息功能实体上报无线基站 负荷信息， 同时也支持请求负荷信息功能实体向 PCRF请求上报负荷信息以 及请求负荷信息功能实体订阅负荷上报事件。

本实施例描述的即为请求负荷信息功能实体获取无线基站负荷信息的过 程， 该过程如图 9所示， 包括以下步骤：

步骤 901：请求负荷信息功能实体向 PCRF发送无线基站负荷请求以查询 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 该无线基站负荷请求消息中携带 UE的 IP Address和 /或用户标识；

其中， 请求负荷信息功能实体可以认为是需要获取无线基站负荷的任何 的功能实体， 可以包括现有技术中的 AF, ANDSF以及其他应用服务器等。

在优选实施例中， 请求负荷信息功能实体向 PCRF查询 UE当前接入的 无线基站的负荷信息时， 还可以进一步地向 PCRF订阅负荷上报事件， 从而 指示 PCRF实时上报无线基站的负荷信息；

步骤 902: PCRF接收上述无线基站负荷请求，根据其中 UE的 IP Address 和 /或用户标识查找本地保存的负荷信息对应关系， 从中查询该 UE当前接入 的无线基站的负荷信息， 若查找到， 则 PCRF向请求负荷信息功能实体返回 用户当前接入的基站的负荷信息，执行步骤 905, 若未查找到 UE当前接入的 无线基站的负荷信息， 则 PCRF向 PCEF (基于实施例 1和 3 )或 BBERF (基 于实施例 2和 4 )转发无线基站负荷请求消息， 执行步骤 903;

在优选方案中， PCRF未查找到 UE当前接入的无线基站的网络负荷， 向 PCEF或 BBERF转发无线基站负荷请求消息时 ,进一步可以向 PCEF或 BBERF 订阅无线基站负荷上报事件， 该事件指示 PCEF或 BBERF定量的上报 UE当 前接入的无线基站的负荷信息， 从而可以保证 PCEF将所接收到的无线基站 的负荷信息上报给 PCRF, 例如当无线基站负荷为 30 %时开始上报， 然后以 每 10个百分点上 一次。

步骤 903： PCEF或 BBERF接收上述无线基站负荷请求消息， 查询本地 保存的负荷信息对应关系， 如果查找到该 UE 当前接入的无线基站的负荷信 息 , 则 PCEF或 BBERF向 PCRF上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息 , 如果没有查找到该 UE当前接入的无线基站的负荷信息， PCEF或 BBERF则 进一步向 IP-CAN网元逐层发送无线基站负荷上报请求，直到 IP-CAN网元将 无线基站负荷上报请求发送到 UE当前接入的无线基站；

其中，在 EPS系统中， PCEF向 IP-CAN网元发送无线基站负荷上报请求 的过程为： PCEF所位于的 P-GW向 S-GW发送无线基站负荷上报请求（优选 地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷上报事件， 以指示 S-GW实时 上报无线基站的负荷信息 ) , S-GW再向 MME发送无线基站负荷上报请求（优 选地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷上报事件， 以指示 MME实 时上报无线基站的负荷信息）， MME进一步向 eNodeB发送无线基站负荷上 报请求 （优选地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷上报事件， 以指 示 eNodeB实时上 4艮无线基站的负荷信息） 。 BBERF向 IP-CAN网元发送无 线基站负荷上报请求的过程为： BBERF位于的 S-GW向 MME发送无线基站 负荷上报请求（优选地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷上报事件， 以指示 MME实时上 ^艮无线基站的负荷信息 ) , MME进一步向 eNodeB发送 无线基站负荷上报请求 （优选地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷 上报事件， 以指示 eNodeB实时上报无线基站的负荷信息） 。

在 UMTS系统中， PCEF向 IP-CAN网元发送无线基站负荷上报请求的过 程为： PCEF所位于的 GGSN向 SGSN发送无线基站负荷上报请求（优选地， 无线基站负荷上报请求中同时可携带负荷上报事件， 以指示 SGSN实时上报 无线基站的负荷信息） ， SGSN进一步将消息发送给 RNC, RNC进一步向 NodeB发送无线基站负荷上报请求（优选地， 无线基站负荷上报请求中同时 可携带负荷上报事件， 以指示 NodeB实时上报无线基站的负荷信息） 。

步骤 904: 无线基站收到无线基站负荷请求， 通过 IP-CAN网元逐层上报 当前的自身的负荷信息至 PCEF或 BBERF, PCEF或 BBERF将所获取的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息上报给 PCRF;

具体地， 在 EPS系统中， eNodeB收到负荷上报请求消息后， 向 MME发 送携带有 eNodeB的负荷信息的负荷上报消息， MME向 S-GW转发携带有 eNodeB的负荷信息的负荷上报消息， S-GW再向 P-GW (即 PCEF )发送携 带有 eNodeB的负荷信息的负荷上报消息即可。或 eNodeB收到负荷上报请求 消息后， 向 MME发送携带有 eNodeB的负荷信息的负荷上报消息， MME向 S-GW ( BBERF )转发携带有 eNodeB的负荷信息的负荷上报消息；

在 UMTS系统中， NodeB收到负荷上报请求消息后， NodeB向 RNC发 送携带有 NodeB 的负荷信息的负荷上报消息， RNC 向 SGSN发送携带有 NodeB的负荷信息的负荷上报消息， SGSN向 GGSN转发携带有 NodeB的 负荷信息的负荷上报消息。

优选地， 在该步骤中， 若负荷上报请求消息中携带负荷上报事件， 则 eNodeB/ NodeB 将安装该事件， 并且按照事件中的指示定量上报 eNodeB/NodeB的负荷。 定量上报的流程参照实施例 3或实施例 4。

该步骤中， PCEF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息后， 还更新负 荷信息对应关系， 保存 UE的 IP Address , 用户标识， UE当前接入的无线基 站标识信息以及无线基站的负荷信息；

BBERF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息后， 还更新负荷信息对 应关系，保存用户标识， UE当前接入的无线基站标识信息以及无线基站的负 荷信息。

PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息后，更新负荷信息对应关 系， 保存 UE的 IP Address, 用户标识， UE当前接入的无线基站标识信息以 及无线基站的负荷信息。

步骤 905: PCRF向请求负荷信息功能实体返回该 UE当前接入的无线基 站的负荷信息。

在其他实施例中， PCRF可以向请求负荷信息功能实体返回 UE当前接入 的无线基站的基站标识信息和无线基站的负荷信息。 这样， 请求负荷信息功 能实体也可以本地保存负荷信息对应关系， 对应关系中可以包括 UE 当前接 入的无线基站的基站标识信息、 无线基站的负荷信息， 并在此基础上， 对应 关系中还包括 UE的 IP地址和 /或用户标识。 进一步地， 请求负荷信息功能实 体可以根据无线基站标识信息， 更新与该 UE接入同一个无线基站的其他 UE 的负荷对应信息。 实施例 6

本实施例描述的是 PCRF向请求负荷信息功能实体上报无线基站负荷的 流程。 该流程的触发条件为 PCRF根据配置信息主动向请求负荷信息功能实 体上报 UE当前接入无线基站的负荷信息， 或者根据实施例 5中请求负荷信 息功能实体向 PCRF下发的负荷上报事件上报 UE当前接入无线基站的负荷 信息。 该过程具体包括如下步骤， 如图 10所示：

步骤 1001 : 在 IP-CAN会话的建立过程中或建立后， PCRF收到 UE当前 接入基站负荷的消息， 并根据所收到的基站负荷信息更新本地保存的负荷信 息对应关系。

该步骤的具体流程可参见实施例 1-5。

步骤 1002: PCRF向请求负荷信息功能实体上报 UE当前接入无线基站 的负荷信息；

如果 PCRF是在收到无线基站负荷请求后， 向请求负荷信息功能实体上 报 UE当前接入无线基站的负荷信息的， 则优选地， PCRF还可以向请求负荷 信息功能实体上 ^艮如下一种或几种信息：

用户标识、 UE的 IP地址、 基站标识信息；

如果 PCRF是根据配置信息向请求负荷信息功能实体上报 UE当前接入 无线基站的负荷信息的， 则 RCRF上报 UE当前接入无线基站的负荷信息时， 至少还应该上 ^艮如下一种信息；

用户标识、 UE的 IP地址、 基站标识信息；

优选的， 也可以上>¾上述三个信息中的任两个或三个。

步骤 1003: 请求负荷信息功能实体根据所收到的 UE当前接入的无线基 站的负荷信息保存或更新 UE的负荷信息。

在其他实施例中， 若 PCRF向请求负荷信息功能实体上报了 UE当前接 入的无线基站的基站标识信息和无线基站的负荷信息， 那么请求负荷信息功 能实体保存或更新本地保存的负荷信息对应关系， 并且根据无线基站标识信 息， 更新与该 UE接入同一个无线基站的其他 UE的负荷对应信息。 步骤 1004: 请求负荷信息功能实体向 PCRF返回确认消息。

以上所述， 仅为本发明的较佳实例而已， 并非用于限定本发明的保护范 围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

工业实用性

釆用本发明技术方案，可以使各网络实体通过 PCC架构获取无线基站的 负荷情况。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种获取无线基站的负荷信息的方法， 该方法包括：

策略计费规则功能实体（PCRF )获取用户设备 ( UE ) 当前接入的无线 基站的负荷信息； 以及

所述 PCRF根据配置信息或者请求负荷信息功能实体发送的无线基站负 荷请求消息， 向所述请求负荷信息功能实体发送所述 UE 当前接入的无线基 站的负荷信息。

2、 如权利要求 1所述的方法， 所述方法还包括：

所述 PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息后， 在本地保存负 荷信息对应关系， 所述负荷信息对应关系包括所获取的 UE 当前接入的无线 基站的负荷信息与如下一种或几种信息的对应关系：

UE的网络互连协议（IP )地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的 基站标识信息。

3、 如权利要求 2所述的方法， 其中，

所述 PCRF根据无线基站负荷请求消息向所述请求负荷信息功能实体发 送 UE当前接入的无线基站的负荷信息的步骤包括：

所述 PCRF根据所述无线基站负荷请求消息中所携带的 UE的 IP地址和 / 或所述 UE对应的用户标识，从所保存的负荷信息对应关系中查找与所述 UE 的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识对应的无线基站的负荷信息，并将所 查找到的无线基站的负荷信息发送给所述请求负荷信息功能实体。

4、 如权利要求 2或 3所述的方法， 所述方法还包括：

所述 PCRF向所述请求负荷信息功能实体发送所述 UE当前接入的无线 基站的负荷信息时，还向所述请求负荷信息功能实体发送如下一种或几信息：

UE的 IP地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息。

5、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 其中， 所述 PCRF获取 UE当前接入的无线基站的负荷信息的步骤包括：

IP连接接入网 （IP-CAN ) 网元将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信 息发送给策略和计费执行功能实体（PCEF )或者承载绑定和事件报告功能实 体（BBERF ) ； 以及

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的所述 UE当前接入的无线基站的负荷 信息发送给所述 PCRF。

6、 如权利要求 5所述的方法， 其中，

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括：

所述 IP-CAN网元主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给

PCEF或者 BBERF; 或者

所述 IP-CAN网元收到所述 PCEF或者 BBERF发送的无线基站负荷请求 消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的 负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF。

7、 如权利要求 5所述的方法， 其中，

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给所述 PCRF的步骤包括：

所述 PCEF或者 BBERF主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF; 或者

所述 PCEF或者 BBERF收到所述 PCRF发送的无线基站负荷请求消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF。

8、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 其中，

所述请求负荷信息功能实体包括应用功能实体（AF ) , 接入网发现和选 择功能实体（ANDSF )和应用服务器。

9、 一种获取无线基站的负荷信息的方法， 该方法包括： IP连接访问网络（IP-CAN ) 网元将用户设备 ( UE ) 当前接入的无线基 站的负荷信息发送给策略和计费执行功能实体（PCEF )或者承载绑定和事件 报告功能实体（BBERF ) ；

所述 PCEF或 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发 送给 PCRF; 以及

所述 PCRF接收所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 并在本地保 存所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

10、 如权利要求 9所述的方法， 其中，

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括：

所述 IP-CAN网元主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF; 或者

所述 IP-CAN网元收到所述 PCEF或者 BBERF发送的无线基站负荷请求 消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的 负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF。

11、 如权利要求 9所述的方法， 其中，

在所述 IP-CAN网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 PCEF或者 BBERF 通过无线基站负荷请求消息， 向所述 IP-CAN 网元请求订阅无线基站负荷上 报事件； 所述 IP-CAN网元接收所述无线基站负荷上报事件；

所述 IP-CAN 网元将所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息发送给 PCEF或者 BBERF的步骤包括： 所述 IP-CAN网元根据所述无线基站负荷上 报事件向 PCEF或者 BBERF上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

12、 如权利要求 9所述的方法， 其中，

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF的步骤包括：

所述 PCEF或者 BBERF主动将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF; 或者

所述 PCEF或者 BBERF收到所述 PCRF发送的无线基站负荷请求消息后， 将所述无线基站负荷请求消息所请求的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF。

13、 如权利要求 9所述的方法， 其中，

在所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信 息发送给 PCRF的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 PCRF通过所述无线基 站负荷请求， 向所述 PCEF或者 BBERF请求订阅无线基站负荷上报事件； 所 述 PCEF或者 BBERF接收所述无线基站负荷上报事件；

所述 PCEF或者 BBERF将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给 PCRF的步骤包括： 所述 PCEF根据所述无线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

14、 如权利要求 9至 13任一项所述的方法， 所述方法还包括：

所述 IP-CAN网元将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送给所述 PCEF 或者 BBERF 时， 还将如下一种或几种信息发送给所述 PCEF 或者 BBERF: 所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入 的无线基站的基站标识信息；

所述 PCEF 或 BBERF 再将所接收的所述一种或几种信息发送给所述 PCRF,所述 PCRF根据所接收的所述一种或几种信息保存负荷信息对应关系， 其中， 所述负荷信息对应关系包括所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息 与所接收的所述一种或几种信息的对应关系。

15、 一种策略计费规则功能实体（PCRF ) ， 该实体包括处理模块和传输 模块， 其中：

所述处理模块设置为： 获取用户设备（ UE ) 当前接入的无线基站的负荷 信息；

所述传输模块设置为： 根据配置信息或者请求负荷信息功能实体发送的 无线基站负荷请求消息， 向请求负荷信息功能实体发送所述处理模块获取的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

16、 如权利要求 15所述的实体， 其中，

所述处理模块还设置为： 在本地保存负荷信息对应关系， 所述负荷信息 对应关系包括所获取的 UE 当前接入的无线基站的负荷信息与如下一种或几 种信息的对应关系：

UE的 IP地址、 用户标识、 UE当前接入的无线基站的基站标识信息； 所述传输模块是设置为： 根据所述无线基站负荷请求消息所携带的 UE 的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识，从所述处理模块保存的负荷信息对 应关系中查找与所述 UE的 IP地址和 /或所述 UE对应的用户标识对应的无线 基站的负荷信息， 并将所查找到的无线基站的负荷信息发送给所述请求负荷 信息功能实体。

17、 如权利要求 16所述的实体， 其中，

所述传输模块还设置为：向请求负荷信息功能实体发送所保存的所述 UE 当前接入的无线基站的负荷信息时， 向所述请求负荷信息功能实体发送如下 一种或几种信息：

所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息。

18、 一种获取无线基站的负荷信息的系统， 该系统包括 IP连接访问网络 ( IP-CAN )网元、 策略和计费执行功能实体（PCEF )和策略和计费规则功能 实体（PCRF ) , 其中：

所述 IP-CAN网元设置为： 将用户设备（UE ) 当前接入的无线基站的负 荷信息发送给所述 PCEF;

所述 PCEF设置为：将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发送 给 PCRF; 所述 PCRF设置为： 接收所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息， 并 在本地保存所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

19、如权利要求 18所述的系统， 所述系统还包括承载绑定和事件报告功 能实体（BBERF ) ；

所述 IP-CAN网元还设置为：将所述 UE当前接入的无线基站的负荷信息 发送给所述 BBERF;

所述 BBERF设置为：将所接收的 UE当前接入的无线基站的负荷信息发 送给 PCRF。

20、 如权利要求 19所述的系统， 其中，

所述 PCEF还设置为：向所述 IP-CAN网元请求订阅无线基站负荷上报事 件；

所述 BBERF还设置为： 向所述 IP-CAN网元请求订阅无线基站负荷上报 事件；

所述 IP-CAN 网元还设置为： 接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据 所述无线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

21、 如权利要求 19所述的系统， 其中，

所述 PCRF, 还设置为： 向所述 PCEF和所述 BBERF请求订阅无线基站 负荷上报事件；

所述 PCEF还设置为： 接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据所述无 线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息；

所述 BBERF还设置为：接收所述无线基站负荷上报事件， 并根据所述无 线基站负荷上报事件上报 UE当前接入的无线基站的负荷信息。

22、 如权利要求 18至 21任一项所述的系统， 其中，

所述 PCRF还设置为： 在本地保存所述 UE当前接入的无线基站的负荷 信息时， 保存如下一种或几种信息：

所述 UE的 IP地址、 所述 UE对应的用户标识、 所述 UE当前接入的无 线基站的基站标识信息。