WO2013159605A1 - 一种通信系统、装置和方法 - Google Patents

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WO2013159605A1
WO2013159605A1 PCT/CN2013/072499 CN2013072499W WO2013159605A1 WO 2013159605 A1 WO2013159605 A1 WO 2013159605A1 CN 2013072499 W CN2013072499 W CN 2013072499W WO 2013159605 A1 WO2013159605 A1 WO 2013159605A1
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WO
WIPO (PCT)
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interface
lgw
pamgw
message
pcrf
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/072499
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English (en)
French (fr)
Inventor
张娟
周燕飞
毕海
Original Assignee
电信科学技术研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 电信科学技术研究院 filed Critical 电信科学技术研究院
Publication of WO2013159605A1 publication Critical patent/WO2013159605A1/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a communication system, apparatus, and method. Background technique
  • a UE In a local network deployment scenario, a UE (user terminal) can access a local network associated with the home base station through a home base station. This technology is called LIPA (Local IP Access). Local networks include home networks, corporate networks, and more. The UE can also directly access the Internet through the home base station system. This technology is called SIPTO (Selected IP Traffic Offload).
  • LIPA Local IP Access
  • SIPTO Select IP Traffic Offload
  • the LIPA technology for the UE to access the local network through the home base station is implemented.
  • the data directly accesses the local network through the LGW (Local Gateway).
  • the LGW implements some functions of the PGW (PDN Gateway, Packet Data Network Gateway), but since the LGW is located in the local network, not the network entity located in the 3GPP operator, it is relative to the PGW.
  • the function implemented by the LGW is relatively simple.
  • 3GPP is also discussing ways to enable the UE to establish a SIPTO connection through a home base station using the LIPA architecture.
  • the protocol supports the interface between the PGW and the PCRF (Policy and Charging Rules Function).
  • Policy and Charging Rules Function For the PDN (Packet Data Network) connection to the PGW, the PCRF can dynamically send QOS (Quality of Service) to the PGW. , service shield quantity) control strategy.
  • QOS Quality of Service
  • Figure 1 shows the LIPA architecture in the R10 phase.
  • the data plane channel is the UE through the Uu interface to the (evolved) home base station (H(e) B), and then through S1- The U interface to the SGW (Serving GW, Serving Gateway), connects to the PGW via the S5 interface, and connects to the visited network through the SGi interface of the PGW.
  • the H(e)B is connected to the MME (Mobility Management Entity) through the S1-MME interface, and is connected to the SGW through the S11 interface.
  • the data plane channel is from the UE to H(e)B, and then accesses the local network through the SGi interface of the LGW without going through the functional entity of the core network.
  • the LGW can implement the functions of some PGWs in the local network, such as IP address allocation.
  • the LGW and the H(e)NB are implemented on the same physical entity (ie, combined).
  • the LGW does not support the interface between the PCRF and the LGW and cannot communicate with the PCRF. Therefore, the local network does not support the PCC (Policy Control and Charging) allocation process.
  • PCC Policy Control and Charging
  • the 3GPP subsequently discussed the LIPA subsequent evolution architecture and the SIPTO architecture accessed through the home base station.
  • the main difference is that the LGW and H(e)NB are implemented on different physical entities compared to the LIPA architecture in the R10 phase. (ie, separate), the LGW and H(e) B are connected through the Sxx interface to better support the service continuity of the UE when moving.
  • the LGW is connected to the SGW through the S5 interface
  • the H(e) B is connected to the SGW through the S1-U interface
  • the MME and the SGW are connected through the S11 interface.
  • the LGW is connected to the SGW through a SeGW (Security GW, Security Gateway), and the H(e)B is connected to the SGW and the MME via the SeGW and the (evolved) Home Base Station Gateway (H(e)B GW ).
  • SeGW Security GW, Security Gateway
  • H(e)B Home Base Station Gateway
  • the interface between PCRF and LGW is not supported in the evolved LIPA/SIPTO architecture.
  • the dynamic QOS control process for LIPA/SIPTO bearers is still not implemented, and the establishment of LIPA/SIPTO dedicated bearers and LIPA/SIPTO bearers are not supported. QOS modification.
  • the default QoS is stored as the subscription information in the HSS (Home Subscriber Server), and the UE is attached. The time is obtained by the MME from the HSS.
  • the default QoS value of the subscription is a non-guaranteed bit rate (non-GBR) bearer, which cannot guarantee the real-time service requirement.
  • non-GBR non-guaranteed bit rate
  • the present invention provides a communication system, apparatus, and method for implementing communication between an LGW and a PCRF in a local network, so as to implement PCC allocation based on the system, and dynamically allocate a PCC policy for a LIPA or SIPTO bearer requested by the UE, satisfying different Business needs.
  • a communication system includes a local gateway LGW and a policy and charging rule function PCRF, and a policy aggregation management gateway PAMGW;
  • the PAMGW is configured to receive, by using a first interface connected to the LGW, a message of the LGW, A second interface connected to at least one of the PCRFs is sent to the PCRF, and a message of the PCRF is received through the second interface and sent to the LGW through the first interface.
  • a communication system includes a local gateway LGW and a policy and charging rule function PCRF, and further includes a policy aggregation management gateway PAMGW and a security gateway SeGW;
  • the SeGW is configured to: after receiving the message of the LGW, determine, according to a preset correspondence between the interface identifier of the LGW and the interface identifier of the first interface of the PAMGW, the first interface corresponding to the interface identifier of the LGW that sends the message The identifier of the interface, and the received message is sent to the PAMGW through the first interface corresponding to the determined interface identifier; and after receiving the message of the PCRF sent by the PAMGW through the first interface, according to the LGW Corresponding relationship between the interface identifier and the interface identifier of the first interface of the PAMGW, determining an interface identifier of the LGW corresponding to the first interface that sends the message, and sending the received message to the corresponding LGW through the determined interface identifier ;
  • the PAMGW configured to receive, by using a first interface connected to the SeGW, a message of the LGW, to send to the PCRF by using a second interface connected to the at least one of the PCRF, and by using the second interface Receiving a message of the PCRF, and sending the message to the SeGW through the first interface.
  • a communication method including:
  • the policy aggregation management gateway PAMGW receives the LGW message through its first interface, and sends the LGW message to the PCRF through its second interface, wherein the second interface is connected to at least one policy and charging rule function PCRF. ;
  • the PAMGW receives the message of the PCRF through the second interface, and sends a message of the PCRF to the LGW through the first interface.
  • a policy aggregation management gateway PAMGW including:
  • a first interface connected to the LGW, configured to receive a message of the LGW, and send a message of the PCRF to the LGW;
  • a second interface connected to the at least one PCRF, configured to send a message of the LGW to the PCRF, and receive a message of the PCRF.
  • a PCC management system including a local gateway LGW and a policy and charging rule function PCRF, and a policy aggregation management gateway PAMGW;
  • the PAMGW configured to receive, by using a first interface connected to the LGW, a PCC allocation request message of the LGW, to send to the PCRF by using a second interface connected to the at least one PCRF, and by using the The second interface receives a message carrying the allocated PCC policy of the PCRF, and sends the message to the LGW through the first interface.
  • a PCC management system including a local gateway LGW and a policy and charging rule function PCRF, and a policy Slightly aggregate management gateway PAMGW and security gateway SeGW;
  • the SeGW is configured to: after receiving the PCC allocation request message of the LGW, determine, according to the correspondence between the interface identifier of the preset LGW and the interface identifier of the first interface of the PAMGW, to send a PCC allocation request message.
  • the interface identifier of the LGW is corresponding to the interface identifier of the first interface, and the received PCC allocation request message is sent to the PAMGW through the first interface corresponding to the determined interface identifier, and is used to receive the PAMGW through the first After the message of the PCRF sent by the interface carries the allocated PCC policy, according to the interface identifier of the LGW and the
  • the PAMGW configured to receive, by using a first interface connected to the SeGW, a PCC allocation request message of the LGW, to send to the PCRF by using a second interface connected to the at least one PCRF, and by using the The second interface receives a message carrying the allocated PCC policy of the PCRF, and sends the message to the SeGW through the first interface.
  • a PCC management method including:
  • the policy aggregation management gateway PAMGW receives the PCC allocation request message of the LGW through its first interface, and sends the PCC allocation request message to the PCRF through its second interface, where the second interface and at least one policy and charging rule Functional PCRF is connected;
  • the PAMGW receives the message carrying the allocated PCC policy of the PCRF through the second interface, and sends the message carrying the allocated PCC policy to the LGW through the first interface.
  • the PAMGW receives the LGW message through the first interface connected to the LGW, sends the message to the PCRF through the second interface connected to the at least one PCRF, and receives the PCRF message through the second interface, and uses the first interface to The message is sent to the LGW, so that signaling interaction can be performed between the LGW and the PCRF to provide an architecture for the local network to implement LGW and PCRF communication.
  • the request process for the PCC policy allocation between the LGW and the PCRF is implemented, and the dynamic PCC allocation is implemented, so that the PCC policy can be dynamically allocated for the LIPA or SIPTO bearer requested by the UE to meet different service requirements.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a LIPA architecture in the R10 phase in the prior art
  • 3 is a schematic structural diagram of a system in an embodiment of the present invention
  • 4 is a schematic structural diagram of a PAMGW according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5A is a flowchart of a communication method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a flowchart of a PCC management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of establishing a LIPA/SIPTO PDN connection in a specific embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of establishing a LIPA/SIPTO bearer in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of modifying a LIPA/SIPTO bearer in a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of establishing a LIPA/SIPTO PDN connection in a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of establishing a LIPA/SIPTO bearer in Embodiment 5 of the present invention. detailed description
  • the PCRF is responsible for generating PCC policies such as QoS policies.
  • the PGW performs the PCEF (Policy and Charging Enforcement Function) function, which mainly performs service data flow discovery (such as service data flow discovery, service data flow discovery).
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • the PCRF sends the generated PCC policy to the PGW.
  • the LGW is deployed by the family (or enterprise) and the operator, and is usually located within the home (or enterprise). If H(e) B is combined with LGW, the family deploying H(e) B will have an LGW at the same time. With the evolution of the LIPA architecture, after the H(e)NB and LGW are allowed to be separated, one LGW can be used in the same residential building or the same enterprise.
  • the interface between LGW and PCRF is not supported in the LIPA architecture.
  • the PGW cannot communicate with the PCRF.
  • the number of LGWs is large relative to the number of PGWs in the network. Even if the PGW can be directly connected to the PCRF, a large number of them will be connected. The impact of the LGW directly connected to the PCRF on the PCRF can be very large and the management is complicated.
  • the present invention provides a communication system for implementing communication between an LGW and a PCRF.
  • a PCC management system for a local network is further provided for managing a distributed bearer of a local network, and a dynamic PCC policy allocation of a bearer connection using LIPA/SIPTO transmission is implemented, and the LIPA/SIPTO system is implemented. Bearer QoS control in .
  • an embodiment of the present invention provides a communication system, which includes an LGW and a PCRF, and further includes a PAMGW (Policy Aggregation Management Gateway).
  • the PAMGW is configured to receive a message of the LGW through a first interface connected to the LGW, by using at least one
  • the second interface connected to the PCRF is sent to the PCRF, and the message of the PCRF is received through the second interface, and sent to the LGW through the first interface.
  • PAMGW is used as an interface to connect the LGW and at least one PCRF respectively for signaling interaction between the PCRF and the LGW.
  • the HeNB may be associated with the LGW in the same physical entity, or may be separated from the LGW in different physical entities (the logical interface shown only in Figure 3 is only the H(e)B and the LGW is not the actual interface).
  • the PAMGW has at least one first interface, and each of the first interfaces is connected to one LGW.
  • the PAMGW is specifically configured to: determine, according to a preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the second interface corresponding to the first interface that receives the message of the LGW, and pass the message of the LGW through the determined
  • the second interface is sent to the PCRF, and the first interface corresponding to the second interface that receives the message of the PCRF is determined according to the correspondence, and the message of the PCRF is sent to the LGW through the determined first interface.
  • multiple LGWs are connected to the PCRF through a PAMGW to reduce the number of PAMGWs connected to the PCRF.
  • the LGW can be directly connected to the first interface of the PAMGW.
  • one LGW is connected to only one PAMGW at a time. That is, an LGW can only perform signaling interaction with the PCRF through one PAMGW.
  • one LGW can be connected to at least two PAMGWs to share the load of the PAMGW.
  • the selection function of the PAMGW is performed by the LGW.
  • the LGW performs the selection function to select the PAMGW according to the static configuration information, or select the PAMGW according to the query result returned by the network side.
  • the LGW determines the PAMGW identifier corresponding to the indication information of the user terminal according to the correspondence between the indication information of the user terminal and the PAMGW identifier, and sends a message to the PAMGW corresponding to the determined PAMGW identifier, and receives the determined The PAMGW identifies the message of the corresponding PAMGW.
  • the indication information may be an APN (Access Point Name), a PGW identifier, or the like.
  • the LGW determines the PAMGW identifier corresponding to the APN requested by the user terminal according to the corresponding relationship between the APN and the PAMGW identifier.
  • the LGW determines the request of the user terminal according to the mapping between the PGW identifier of the user terminal and the PAMGW identifier.
  • the LGW receives the PAMGW address obtained through a DNS (Domain Name Server) query, and sends a message to the PAMGW determined according to the PAMGW address, and receives the root.
  • the PAMGW message is determined according to the PAMGW address.
  • the LGW obtains the PAMGW address by querying the DNS server set in the network, and the mapping relationship between the indication information and the PAMGW identifier is configured in the DNS server, and the LGW sends the query request to the DNS server, where the query request carries the indication information, and the indication information
  • the APN, the PGW identifier, and the like, which are requested by the user terminal, may be used by the DNS server to search for the PAMGW address corresponding to the indication information carried in the request according to the configured correspondence relationship, and the address of the PAMGW is carried in the query result and returned to the LGW.
  • the LGW can perform the PAMGW selection function in multiple ways, and can be used in the present invention as long as the purpose of determining the PAMGW currently used by the LGW can be achieved.
  • the PAMGW is further configured to send, by using the second interface, a message of the different connection request of the same user terminal received by the first interface to the PCRF specified by the LGW.
  • the PCRF is specified by the LGW, and the LGW may specify the same PCRF for different connection requests for the same user terminal, or may specify different PCRFs for different types of connection requests for the same user terminal.
  • the PAGWW sends the LGW message to the specified PCRF according to the identifier of the specified PCRF carried in the message sent by the LGW.
  • the PAMGW may also send a message sent by the LGW to each PCRF connected to the second interface of the determined PAMGW, and the PCRF parses the identifier of the designated PCRF carried in the message, and determines that the identifier of the specified PCRF is itself. When the identity is identified, a PCC policy assignment is made.
  • the message of the LGW is a PCC allocation request message
  • the message of the PCRF is a message carrying the allocated PCC policy.
  • the PCC allocation request and the allocated PCC policy are used for establishing, binding or modifying the LIPA or SIPTO connection in the local network.
  • the two entities can resolve each other's messages.
  • the PGW and the PCRF can parse each other's messages, and the LGW inherits most of the functions of the PGW.
  • Another communication system provided by the present invention further includes a SeGW, and the LGW is connected to the first interface of the PAMGW via the SeGW.
  • the SGW is configured to: after receiving the message of the LGW, determine, according to the preset correspondence between the interface identifier of the LGW and the interface identifier of the first interface, the interface identifier of the first interface corresponding to the interface identifier of the LGW that sends the message, And sending the received message to the PAMGW through the first interface corresponding to the determined interface identifier; and after receiving the message of the PCRF sent by the PAMGW through the first interface, according to the interface identifier of the LGW and the first interface of the PAMGW Corresponding relationship of the interface identifier, determining the interface identifier of the LGW corresponding to the first interface that sends the message, and sending the received message to the corresponding LGW through the determined interface identifier;
  • the PAMGW is configured to receive a message of the LGW through a first interface connected to the SeGW, send to the PCRF through a second interface connected to the at least one PCRF, and receive a message of the PCRF through the second interface, and send the message
  • the security gateway belongs to the mobile operator network and does not belong to the node of the local network.
  • one LGW can be connected to at least two PAMGWs via the SeGW.
  • the interface identifier of the first interface of each PAMGW is different.
  • the message of the LGW is a PCC allocation request message
  • the message of the PCRF is a message carrying the allocated PCC policy.
  • the PCC allocation request and the allocated PCC policy are used for establishing, binding or modifying the LIPA or SIPTO connection in the local network.
  • the embodiment of the present invention further provides a PCC management system.
  • the implementation principle of the PCC management system is the same as that of the foregoing communication system. For details, refer to the description of the foregoing communication system. I will not go into details here.
  • the PCC management system includes LGW and PCRF, and also includes PAMGW, where
  • the PAMGW is configured to receive a PCC allocation request message of the LGW through a first interface connected to the LGW, send to the PCRF through a second interface connected to the at least one PCRF, and receive the PCC policy carrying the allocated PCC policy by using the second interface.
  • the message is sent to the LGW via the first interface.
  • the PAMGW has at least one first interface, and each first interface is connected to one LGW;
  • PAMGW is specifically used to:
  • one LGW is connected to at least two PAMGWs;
  • LGW is also used to:
  • PCC allocation request message and receiving the PCC carrying the allocation sent by the PAMGW determined according to the PAMGW address Policy message.
  • the PAMGW is configured to determine, according to the correspondence between the preset PCRF identifier and the interface identifier of the second interface, the second interface corresponding to the identifier of the PCRF specified by the LGW, and the different connection request of the same user terminal received by the first interface.
  • the PCC allocation request message is sent to the designated PCRF through the determined second interface.
  • the PCC allocation request and the allocated PCC policy are used for establishing, binding or modifying the LIPA or SIPTO connection in the local network.
  • the embodiment of the present invention further provides a PCC management system, which further includes a security gateway, and the specific implementation principle is the same as that of the foregoing PCC management system.
  • PCC PCC management system
  • the repetitions are not repeated, among them,
  • the SeGW is configured to: after receiving the PCC allocation request message of the LGW, according to the preset interface identifier of the LGW
  • the interface is sent to the PAMGW; and is configured to determine, according to the correspondence between the interface identifier of the LGW and the interface identifier of the first interface of the PAMGW, after receiving the message of the PCRC that is sent by the PAMGW through the first interface and carrying the allocated PCC policy.
  • the interface identifier of the LGW corresponding to the first interface of the message carrying the allocated PCC policy, and the received message carrying the assigned PCC policy is sent to the corresponding LGW through the determined interface identifier;
  • the PAMGW is configured to receive a PCC allocation request message of the LGW through a first interface connected to the SeGW, send to the PCRF through a second interface connected to the at least one PCRF, and receive, by using the second interface, a PCC policy carrying the allocated PCC policy through the second interface.
  • the message is sent to the SeGW through the first interface.
  • the PCC allocation request and the allocated PCC policy are used for establishing, binding or modifying the LIPA or SIPTO connection in the local network.
  • the PAMGW has a first interface 401 connected to the LGW, and a second interface 402 connected to the at least one PCRF, wherein the first interface connected to the LGW is configured to receive a message of the LGW, and send a message of the PCRF to the LGW; A second interface connected to the PCRF, configured to send a message of the LGW to the PCRF, and receive a message of the PCRF.
  • the PAMGW may also include multiple first interfaces or multiple second interfaces.
  • the PAMGW further includes a determining unit 403, configured to determine, according to a preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, a second interface corresponding to the first interface that receives the message of the LGW, and according to The correspondence determines a first interface corresponding to the second interface of the message receiving the PCRF.
  • the message of the LGW is a PCC allocation request message
  • the message of the PCRF is a message carrying the allocated PCC policy.
  • the PCC allocation request and the assigned PCC policy are used for establishment of the LIPA or SIPTO connection in the local network, binding or modification of the bearer.
  • a communication method is also provided, and the implementation principle of the method is the same as that of the foregoing communication system. For details, refer to the description of the system, where it is repeated. I will not repeat them here.
  • the method mainly includes the following steps:
  • Step 501 The PAMGW receives the LGW message through the first interface, and sends the LGW message to the PCRF through the second interface, where the second interface is connected to the at least one PCRF.
  • Step 502 The PAMGW receives the PCRF message through the second interface, and sends the PCRF message to the LGW through the first interface.
  • the PAMGW may have at least one first interface (two or more), and each first interface is connected to one LGW.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface that receives the message of the LGW.
  • the corresponding second interface sends the LGW message to the PCRF through the determined second interface.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the PCRF message, and the PAMGW sends the PCRF message by using the determined first interface. Send to LGW.
  • the PAMGW receives, by using the first interface, a message sent by the LGW via the SeGW, where the interface between the interface and the first interface is determined by the SeGW according to the preset LGW.
  • the corresponding relationship of the identifier, the interface identifier of the first interface corresponding to the interface identifier of the LGW that sends the message, and the received message is sent to the PAMGW through the first interface corresponding to the determined interface identifier.
  • the PAMGW determines, according to the correspondence between the preset PCRF identifier and the interface identifier of the second interface, the second interface corresponding to the identifier of the PCRF specified by the LGW, and passes the message of the different connection request of the same user terminal received by the first interface.
  • the determined second interface is sent to the PCRF specified by the LGW.
  • the message of the LGW is a PCC allocation request message; the message of the PCRF is a message carrying the allocated PCC policy.
  • the PCC allocation request and the assigned PCC policy are used for the establishment, binding binding or modification of LIPA or SIPTO connections in the local network.
  • Step 510 The PAMGW receives the PCC allocation request message of the LGW through the first interface, and sends a PCC allocation request message to the PCRF through the second interface, where the second interface is connected to the at least one policy and charging rule function PCRF.
  • Step 520 The PAMGW receives the message carrying the allocated PCC policy of the PCRF through the second interface, and sends a message carrying the allocated PCC policy to the LGW through the first interface.
  • the PAMGW Before the PAMGW sends the PCC allocation request message to the PCRF through the second interface, the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, that the first interface that receives the PCC allocation request message corresponds to the first interface.
  • the second interface Before the PAMGW sends the PCC allocation request message to the PCRF through the second interface, the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, that the first interface that receives the PCC allocation request message corresponds to the first interface. The second interface.
  • the PAMGW Before the PAMGW sends the message carrying the allocated PCC policy to the LGW through the first interface, the PAMGW determines the receiving and carrying the allocation according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface.
  • the second interface of the message of the PCC policy corresponds to the first interface.
  • the PAMGW receives the PCC allocation request message sent by the LGW via the security gateway SeGW through the first interface, where the SeGW determines to send the PCC allocation request message according to the correspondence between the preset interface identifier of the LGW and the interface identifier of the first interface.
  • the interface identifier of the LGW is associated with the interface identifier of the first interface, and the received PCC allocation request message is sent to the PAMGW through the first interface corresponding to the determined interface identifier.
  • the PAMGW determines, according to the correspondence between the preset PCRF identifier and the interface identifier of the second interface, the second interface corresponding to the identifier of the PCRF specified by the LGW, and the PCC allocation request of the different connection request of the same user terminal received by the first interface.
  • the message is sent to the PCRF specified by the LGW via the determined second interface.
  • the PCC allocation request and the allocated PCC policy are used for establishing, binding or modifying the LIPA or SIPTO connection in the local network.
  • the SGW and the LGW may be connected by using GTP (GPRS Tunneling Protocol), or may be connected by using a PMIP (Proxy Mobile IP) protocol.
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • the first case The following describes the case where the GTC is connected between the SGW and the LGW in conjunction with the specific embodiments 1 to 3.
  • Step 601 The UE initiates an attach PDN connection setup message to the MME, and the MME detects and determines that the attached PDN connection setup message belongs to LIPA or SPTO. Connection establishment request.
  • Step 602 The MME selects the LGW of the UE as the PDN GW (packet data network gateway) corresponding to the LIPA APN. After the MME initiates a session establishment process to the SGW, the SGW initiates a session establishment request to the LGW.
  • PDN GW packet data network gateway
  • the LGW allocates an LGW to establish an association with the H(e)B.
  • the user plane tunnel address and the port number are forwarded and sent to the SGW in the response message.
  • the MME obtains the subscription information of the UE from the HSS, and sends a response message to the UE (NAS layer).
  • the response message carries the user plane tunnel address, the port number, and the subscription information of the UE.
  • the subscription information includes default QoS values of different APN subscriptions, and the MME will use the user plane tunnel address, the port number, and the subscription information of the UE. Notify H(e) B that the direct tunnel between LGW and H(e) B can be established successfully.
  • step 603 606 is added.
  • Step 603 The LGW sends a PCC allocation request message to the PAMGW through the first interface of the PAMGW, and carries the IMSI (International Mobile Subscriber Identity), the IP address, and the APN requesting the connection in the PCC allocation request message.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • Step 604 After receiving the PCC allocation request message of the LGW, the PAMGW sends the PCC allocation request message to the PCRF through the second interface of the PAMGW.
  • the corresponding relationship between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface is pre-configured in the PAMGW, and the PAMGW determines, according to the corresponding relationship, the second interface corresponding to the first interface that receives the PCC allocation request message of the LGW, and allocates the PCC to the PCC.
  • the request message is sent to the PCRF through the determined second interface.
  • Step 605 The PCRF allocates a PCC policy to the UE according to the received PCC allocation request message, where the PCC policy includes policy information such as QoS, charging rules, and event trigger.
  • policy information such as QoS, charging rules, and event trigger.
  • the PCRF allocates a PCC policy to the UE according to the configured policy, or obtains application layer information from the AF (Application Function) and acquires the subscription information of the UE from the SPR (Subscription Profile Repository) to allocate the PCC to the UE.
  • Strategy A person skilled in the art may know that there are various specific ways for the PCRF to allocate a PCC policy to the UE according to the existing protocol, which is merely an example and is not intended to limit the present invention.
  • Step 606 The PCRF returns the message carrying the PCC policy to the PAMGW through the second interface of the PAMGW, and notifies the LGWo through the PAMGW.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the message carrying the PCC policy, and passes the message carrying the PCC policy.
  • the determined first interface is sent to the LGW.
  • the LGW receives the message carrying the PCC policy from the PAMGW, saves the PCC policy carried by the LGW, and establishes a bearer corresponding to the QoS in the PCC policy for the UE.
  • the LGW also returns a session establishment response message to the SGW, and the SGW returns the response message to the MME, and the MME returns a response message to the UE (the NAS layer of the UE) in response to the UE-attached attached PDN connection establishment message, and establishes S 1 And the air port is 7 years old.
  • the dynamic PCC is not supported in the existing architecture.
  • the UE initiates the LIPA or SIPTO bearer setup request message
  • the LGW returns a reject message.
  • the UE supports the dynamic PCC.
  • different QoS bearers can also be established. As shown in FIG. 7, the LIPA or SIPTO is established for the UE.
  • the specific process of bearer is as follows:
  • Step 701 After receiving the bearer setup request of the UE, the SGW sends a request message for establishing a new bearer to the LGW.
  • the PCC policy information of the request includes information such as a requested QoS, a traffic flow template (TFT), and the like, and the PCC allocation request further carries indication information indicating a request type for establishing a new bearer.
  • TFT traffic flow template
  • Step 703 After receiving the PCC allocation request message of the LGW through the first interface, the PAMGW forwards the message to the PCRF through the second interface.
  • the corresponding relationship between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface is pre-configured in the PAMGW, and the PAMGW determines, according to the corresponding relationship, the second interface corresponding to the first interface that receives the PCC allocation request message of the LGW, and allocates the PCC to the PCC.
  • the request message is sent to the PCRF through the determined second interface.
  • Step 704 The PCRF generates the PCC policy of the newly created bearer according to the PCC allocation request message received by the second interface of the PAMGW, the application layer information is obtained from the AF, and the subscription information of the UE is obtained from the SPR.
  • the PCC policy includes QoS and charging. Policy information such as rules and event trigger.
  • Step 705 The PCRF carries the requested new bearer PCC policy in the response message and returns it to the PAMGW through the second interface of the PAMGW.
  • Step 706 The PAMGW returns the received response message carrying the requested PCC policy of the newly created bearer to the LGW through the first interface.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the response message, and sends the response message to the determined first interface.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the response message, and sends the response message to the determined first interface.
  • Step 707 The LGW saves the PCC policy of the requested new bearer carried in the response message received by the first interface of the PAMGW, avoids bearer binding according to the PCC policy, and returns a bearer setup response message to the SGW.
  • the local network does not support the modification process of the established LIPA or SIPTO bearer. If the UE initiates the bearer modification request, the LGW will reject the request.
  • the UE after the PCC architecture is used in the local network, the UE supports the dynamic PCC, and the bearer of different QoS can be modified. Cheng, as shown in Figure 8, the specific process is as follows:
  • Step 801 After receiving the bearer modification request message of the UE, the SGW sends a bearer modification request message for modifying the established bearer to the LGW.
  • Step 802 The LGW sends a PCC allocation request message to the PAMGW through the first interface of the PAMGW, and requests to modify the established IP-CAN bearer.
  • the PCC allocation request message carries the PCC policy information that is requested to be modified, and the PCC policy information that is modified by the request includes:
  • the modified QoS information and/or the requested TFT information may be included in the actual application, and may include other PCC policy information that is modified by the request, and the PCC allocation request message further carries the bearer identifier that is requested to be modified.
  • Step 803 The PAMGW sends the received PCC allocation request message to the PCRF through the second interface.
  • the correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface is pre-configured in the PAMGW.
  • the PAMGW determines, according to the correspondence, the second interface corresponding to the first interface of the PCC allocation request message of the receiving LGW, and sends the PCC allocation request message to the PCRF through the determined second interface.
  • Step 804 The PCRF generates a new PCC policy according to the PCC allocation request message received by the second interface of the PAMGW, acquires the application layer information from the AF, and acquires the subscription information of the UE from the SPR, and carries the new PCC policy in the response message.
  • the new PCC policy carrying the new QoS and/or TFT information allocated for the bearer requesting modification, in actual application, in addition to the new
  • the PCC policy may also contain other policy information that is assigned to the bearer requesting the modification.
  • Step 805 The PAMGW returns the received response message to the LGW through the first interface.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the response message, and sends the response message to the determined first interface.
  • the PAMGW determines, according to the preset correspondence between the interface identifier of the first interface and the interface identifier of the second interface, the first interface corresponding to the second interface that receives the response message, and sends the response message to the determined first interface.
  • Step 806 The LGW saves the new PCC policy carried in the received response message, and performs bearer binding according to the new PCC policy, and returns a bearer modification response message to the SGW.
  • the second case The following is a detailed description of the case where the PMG is connected between the SGW and the LGW in conjunction with the fourth to fifth embodiments.
  • Step 901 The UE initiates an attach PDN connection setup message to the MME, requesting the MME to establish a LIPA or SPT0 APN connection.
  • Step 902 The MME selects the PGW corresponding to the LIPA or the SPTO APN of the UE as the LGW, and the MME initiates a session establishment request to the SGW.
  • the SGW After receiving the session establishment request sent by the MME, the SGW initiates a PMIP session establishment process to the LGW, requesting to establish and the LGW.
  • the SGW simultaneously initiates a gateway control session to the PCRF. (Gateway Control Session) process.
  • the LGW after receiving the session establishment request of the SGW, the LGW allocates a user plane tunnel address and a port number for establishing the connection between the LGW and the H(e)B, and carries the response message to the SGW, and the SGW responds the response.
  • the MME After the message is sent to the MME, the MME obtains the subscription information of the UE from the HSS, and sends a response message to the UE (the NAS layer), where the response message carries the user plane tunnel address, the port number, and the subscription information of the UE, where the subscription information includes The default QoS value of the APN subscription is different, and the MME notifies H(e) B of the user plane tunnel address, the port number, and the subscription information of the UE, so that the direct tunnel between the LGW and H(e) B can be successfully established.
  • the MME notifies H(e) B of the user plane tunnel address, the port number, and the subscription information of the UE, so that the direct tunnel between the LGW and H(e) B can be successfully established.
  • step 903 906 is added.
  • Step 903 The LGW sends a PCC allocation request message to the PAMGW through the first interface of the PAMGW, and carries the IMSI, the IP address of the UE, and the APN requesting the connection in the PCC allocation request message.
  • Step 904 After receiving the PCC allocation request message of the LGW, the PAMGW sends the PCC allocation request message to the PCRF through the second interface of the PAMGW.
  • Step 905 The PCRF allocates a PCC policy to the UE according to the received PCC allocation request message, where the PCC policy includes policy information such as QoS, charging rules, and event trigger.
  • policy information such as QoS, charging rules, and event trigger.
  • the PCRF allocates a PCC policy to the UE according to the configured policy, or acquires application layer information from the AF, and acquires the subscription information of the UE from the SPR to allocate a PCC policy to the UE.
  • a person skilled in the art can obtain a plurality of specific ways for the PCRF to allocate a PCC policy to the UE according to the existing protocol, which is merely an example and is not intended to limit the present invention.
  • Step 906 The PCRF returns a message carrying a part of the PCC policy to the SGW. At the same time, the PCRF returns a message carrying another part of the PCC policy to the PAMGW through the second interface of the PAMGW, and notifies the LGW through the PAMGW.
  • the PCRF returns a message carrying the QoS policy to the SGW, and sends a policy such as a charging rules ⁇ event trigger other than the QoS policy to the PAMGW.
  • the SGW saves a part of the QoS policy carried by the SGW after receiving the message carrying the partial QoS policy, and establishes a bearer corresponding to the QoS for the UE.
  • the LGW After receiving the policies such as charging rules and event triggers returned from the PAMGW, the LGW saves the policy information and returns a message that the PMIP session is successfully established to the SGW.
  • the SGW also returns a response message that the PMIP session is successfully established to the MME, and the MME responds to the non-access stratum (NAS) request of the UE to establish an S1 bearer and an air interface bearer.
  • NAS non-access stratum
  • the fifth embodiment as shown in FIG. 10, the specific process for the UE to initiate a new LIPA or SIPTO bearer is as follows:
  • Step 1001 After receiving the bearer setup request, the SGW sends a request message to the PCRF requesting to allocate a new QoS.
  • Step 1002 The application layer information acquired by the PCRF from the AF according to the received request message and obtained from the SPR The subscription information assigns a new PCC policy to the UE.
  • Step 1003 The PCRF returns the allocated new QoS policy to the SGW, and returns a charging rule, an event trigger, and the like for updating the IP-CAN of the UE to the PAMGW.
  • Step 1004 After receiving the QoS information returned from the PCRF, the SGW performs the bearer binding function by using the QoS information, and returns a response message to the MME.
  • Step 1005 The PAMGW sends a policy such as a charging rule and an event trigger to the LGW, and the corresponding policy information saved in the IP-CAN is updated after the LGW receives the policy.
  • a policy such as a charging rule and an event trigger
  • the LIPA or SIPTO bearer modification process initiated by the UE is similar to the new bearer setup procedure initiated by the UE, and the signaling transmission process between the LGW and the PAMGW and between the PAMGW and the PCRF is the same. Narration.
  • the H(e)B GW may be deployed between the H(e)B and the MME, and between the H(e)B and the SGW in the base station subsystem of the local network, which is provided by the embodiment of the present invention.
  • the method is used to implement dynamic PCC scheduling of LIPA or SIPTO bearers, and is independent of the deployment of the H(e)B GW, that is, all the embodiments provided by the present invention are equally applicable to the local network in which the H(e)B GW is deployed.
  • the PAMGW receives the message of the LGW through the first interface that it is connected to the LGW, sends the message to the PCRF through the second interface that it includes, and is connected to the at least one PCRF, and receives the message of the PCRF through the second interface. And sending the message to the LGW through the first interface, so that signaling interaction can be performed between the LGW and the PCRF, and an architecture for implementing LGW and PCRF communication is provided for the local network.
  • the request process for the PCC policy allocation between the LGW and the PCRF is implemented, and the dynamic PCC allocation is implemented, so that the PCC policy can be dynamically allocated for the LIPA or SIPTO bearer requested by the UE to meet different service requirements. .
  • embodiments of the present invention can be provided as a method, system, or computer program product. Accordingly, the present invention may take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or a combination of software and hardware. Moreover, the invention can be embodied in the form of a computer program product embodied on one or more computer-usable storage interfaces (including but not limited to disk storage, CD-ROM, optical storage, etc.) in which computer usable program code is embodied.
  • computer-usable storage interfaces including but not limited to disk storage, CD-ROM, optical storage, etc.
  • the computer program instructions can also be stored in a computer readable memory that can direct a computer or other programmable data processing device to operate in a particular manner, such that the instructions stored in the computer readable memory produce an article of manufacture comprising the instruction device.
  • the apparatus implements the functions specified in one or more blocks of a flow or a flow and/or block diagram of the flowchart.
  • These computer program instructions can also be loaded onto a computer or other programmable data processing device such that a series of operational steps are performed on a computer or other programmable device to produce computer-implemented processing for execution on a computer or other programmable device.
  • the instructions provide steps for implementing the functions specified in one or more of the flow or in a block or blocks of a flow diagram.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本申请公开了一种通信系统、装置和方法，用以在本地网络中实现本地网关（LGW）和策略与计费规则功能（PCRF）的通信，以能够基于该系统实现动态策略控制与计费（PCC）分配，为用户终端（UE）请求的本地IP接入（LIPA）或选择的IP业务分流（SIPTO）承载动态分配PCC策略，满足不同的业务需求。该系统包括LGW和PCRF，还包括策略聚合管理网关（PAMGW）；所述PAMGW用于通过与所述LGW相连接的第一接口接收所述LGW的消息，通过与至少一个所述PCRF相连接的第二接口发送至所述PCRF，以及通过所述第二接口接收所述PCRF的消息，并通过所述第一接口发送至所述LGW。本申请同时公开了一种PCC管理系统及方法。

Description

一种通信系统、 装置和方法
本申请要求在 2012年 4月 28日提交中国专利局、 申请号为 201210135000.3、 发明名 称为"一种通信系统、 装置和方法"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在 本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种通信系统、 装置和方法。 背景技术
在本地网络部署场景中， UE (用户终端）可以通过家庭基站接入到与该家庭基站关联 的本地网络， 这种技术称为 LIPA ( Local IP Access, 本地 IP接入）。 本地网络包括家庭网 络、 企业网络等。 UE 也可以通过家庭基站系统直接接入 Internet, 这种技术称为 SIPTO ( Selected IP Traffic Offload, 选择的 IP业务分流）。
在 3GPP (第三代移动通信标准化组织） R10阶段， 实现了 UE通过家庭基站接入本地 网络的 LIPA技术， UE接入到家庭基站后， 数据直接通过 LGW ( Local Gateway, 本地网 关）访问本地网络，而不需要经过核心网。从控制面和用户面而言， LGW实现了 PGW( PDN Gateway, 分组数据网网关） 的部分功能， 但是由于 LGW是位于本地网络中， 不是位于 3GPP运营商中的网络实体， 因此相对 PGW而言， LGW实现的功能相对筒单。
另夕卜， 3GPP也在讨论希望能够釆用 LIPA架构实现 UE通过家庭基站建立 SIPTO连接 的方法。
目前， 协议支持 PGW与 PCRF ( Policy and Charging Rules Function, 策略与计费规则 功能）之间的接口，对于连接到 PGW的 PDN (分组数据网）连接， PCRF可以动态向 PGW 发送 QOS ( Quality of Service, 服务盾量）控制策略。
附图 1所示为 R10阶段的 LIPA架构， 如果 UE建立正常到核心网的承载连接， 数据 面通道是 UE通过 Uu接口到 （演进的） 家庭基站（ H(e) B ), 再通过 S1-U接口到 SGW ( Serving GW, 服务网关）， 经 S5接口到 PGW, 通过 PGW的 SGi接口连接到访问的网络 中。 其中， H(e) B通过 S 1 -MME接口连接至 MME ( Mobility Management Entity , 移动性 管理实体）， ΜΜΕ通过 S11接口连接至 SGW。 但是， 如果 UE建立 LIPA连接， 数据面通 道是从 UE到 H(e) B, 再通过 LGW的 SGi接口接入本地网络， 而不需要经过核心网的功 能实体。
其中， LGW在本地网络中可以实现部分 PGW的功能， 例如 IP地址分配等。 R10阶 段为了实现筒单， LGW与 H(e)NB在同一个物理实体上实现（即合设）。 但是， LGW不支 持 PCRF与 LGW之间的接口， 不能与 PCRF通信。 因此本地网络不支持 PCC ( Policy Control and Charging, 动态策略控制与计费）分配 过程， 当 UE发起 LIPA专用承载的建立过程， 或者发起对 LIPA承载的 QoS修改等过程都 会被网络拒绝。
3GPP后续讨论了 LIPA后续演进架构以及通过家庭基站接入的 SIPTO架构，如附图 2 所示， 相较于 R10阶段的 LIPA架构， 主要区别在于 LGW和 H(e)NB在不同物理实体上实 现（即分设 ), LGW与 H(e) B之间通过 Sxx接口连接， 以更好支持 UE移动时的业务连 续性。 其中， LGW通过 S5接口连接至 SGW, H(e) B通过 S 1-U接口连接至 SGW, 并通 过 S 1 -MME接口连接至 MME , MME和 SGW之间通过 S 11接口连接。在 LGW通过 SeGW ( Security GW, 安全网关）连接至 SGW, H(e) B经 SeGW和（演进的） 家庭基站网关 ( H(e) B GW )连接至 SGW和 MME。 但是， 演进的 LIPA/SIPTO架构中不支持 PCRF与 LGW之间的接口， 仍然没有实现对 LIPA/SIPTO承载的动态 QOS 控制过程， 也不支持 LIPA/SIPTO专用承载的建立和对 LIPA/SIPTO承载的 QOS修改。
这就意味着所有通过 LIPA/SIPTO 访问的业务都必须釆用相同的默认 QoS ( default QoS )值， 该默认的 QoS作为签约信息保存在 HSS ( Home Subscriber Server, 归属用户服 务器）中，UE在附着时由 MME从 HSS中获取，该签约的默认 QoS值为非保证比特率（ non GBR )承载， 不能保证实时业务的需求。 同时， 随着用户需求的增加， 例如用户可能需要 通过 LIPA方式访问家庭的打印机， 也可能通过手机访问家里的笔记本的电影资源库实现 手机的在线视频等。 如果都釆用签约的默认 QoS值为这些业务提供服务显然不能满足业 务的 QoS需求。
由此可见， 随着网络应用的发展， 用户釆用 LIPA/SIPTO连接通过家庭基站发起不同 的业务时， 需要网络也能够为这些业务提供不同的 QoS控制。 首先， 这就需要实现本地网 络中 LGW与 PCRF之间的通信， 然后， 进一步基于 LGW和 PCRF的通信实现动态 PCC 分配。 发明内容
本发明提供一种通信系统、 装置和方法， 用以在本地网络中实现 LGW和 PCRF的通 信， 以能够基于该系统实现 PCC分配， 为 UE请求的 LIPA或 SIPTO承载动态分配 PCC 策略， 满足不同的业务需求。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种通信系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF ,还包括策略聚合管 理网关 PAMGW;
所述 PAMGW, 用于通过与所述 LGW相连接的第一接口接收所述 LGW的消息， 通 过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所述第二接口接 收所述 PCRF的消息， 并通过所述第一接口发送至所述 LGW。
一种通信系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF ,还包括策略聚合管 理网关 PAMGW和安全网关 SeGW;
所述 SeGW,用于在收到 LGW的消息后，根据预设的 LGW的接口标识与所述 PAMGW 的第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的 接口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW; 以 及用于在收到所述 PAMGW通过第一接口发送的 PCRF的消息后， 根据所述 LGW的接口 标识与所述 PAMGW的第一接口的接口标识的对应关系，确定发送消息的所述第一接口对 应的 LGW的接口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识发送至对应的 LGW;
所述 PAMGW, 用于通过与所述 SeGW相连接的第一接口接收所述 LGW的消息， 通 过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所述第二接口接 收所述 PCRF的消息， 并通过所述第一接口发送至所述 SeGW。
一种通信方法， 包括：
策略聚合管理网关 PAMGW通过其第一接口接收 LGW的消息， 并通过其第二接口将 所述 LGW的消息发送至 PCRF ,其中，所述第二接口与至少一个策略与计费规则功能 PCRF 相连接；
所述 PAMGW通过所述第二接口接收所述 PCRF的消息， 并通过所述第一接口将所述 PCRF的消息发送至所述 LGW。
一种策略聚合管理网关 PAMGW, 包括：
与 LGW相连接的第一接口，用于接收所述 LGW的消息，以及向所述 LGW发送 PCRF 的消息；
与至少一个 PCRF相连接的第二接口，用于将所述 LGW的消息发送至所述 PCRF, 以 及接收所述 PCRF的消息。
一种 PCC管理系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF, 还包括策略 聚合管理网关 PAMGW;
所述 PAMGW, 用于通过与所述 LGW相连接的第一接口接收所述 LGW的 PCC分配 请求消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所 述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息，并通过所述第一接口发送至 所述 LGW。
一种用 PCC管理系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF , 还包括策 略聚合管理网关 PAMGW和安全网关 SeGW;
所述 SeGW, 用于在收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 根据预设的 LGW的接口标 识与所述 PAMGW 的第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送 PCC 分配请求消息的
LGW的接口标识对应的第一接口的接口标识， 并将收到的 PCC分配请求消息通过确定的 接口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW; 以及用于在收到所述 PAMGW通过第一接 口发送的 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息后， 根据所述 LGW的接口标识与所述
PAMGW的第一接口的接口标识的对应关系，确定发送携带有分配的 PCC策略的消息的所 述第一接口对应的 LGW的接口标识， 并将收到的携带有分配的 PCC策略的消息通过确定 的接口标识发送至对应的 LGW;
所述 PAMGW,用于通过与所述 SeGW相连接的第一接口接收所述 LGW的 PCC分配 请求消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所 述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息，并通过所述第一接口发送至 所述 SeGW。
一种 PCC管理方法， 包括：
策略聚合管理网关 PAMGW通过其第一接口接收 LGW的 PCC分配请求消息，并通过 其第二接口将所述 PCC分配请求消息发送至 PCRF, 其中， 所述第二接口与至少一个策略 与计费规则功能 PCRF相连接；
所述 PAMGW通过所述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息， 并通过所述第一接口将所述携带有分配的 PCC策略的消息发送至所述 LGW。
基于上述技术方案， 本发明实施例中， 通过在 LGW和 PCRF之间设置 PAMGW, 该
PAMGW通过与 LGW相连接的第一接口接收 LGW的消息， 通过与至少一个 PCRF相连 接的第二接口将该消息发送至 PCRF , 以及通过第二接口接收 PCRF的消息， 并通过第一 接口将该消息发送至 LGW, 从而使得 LGW和 PCRF之间可以进行信令交互， 为本地网络 提供一种实现 LGW和 PCRF通信的架构。
以基于该实施例提供的系统架构， 实现 LGW和 PCRF之间关于 PCC策略分配的请求 过程， 实现动态 PCC分配， 以能够为 UE请求的 LIPA或 SIPTO承载动态分配 PCC策略， 满足不同的业务需求。 附图说明
图 1为现有技术中 R10阶段的 LIPA架构示意图；
图 2为现有技术中后续演进 LIPA架构；
图 3为本发明实施例中系统架构示意图； 图 4为本发明实施例中 PAMGW结构示意图；
图 5A为本发明实施例中通信方法流程图；
图 5B为本发明实施例中 PCC管理方法流程图；
图 6为本发明具体实施例一中建立 LIPA/SIPTO PDN连接的流程图；
图 7为本发明具体实施例二中建立 LIPA/SIPTO承载的流程图；
图 8为本发明具体实施例三中进行 LIPA/SIPTO承载修改的流程图；
图 9为本发明具体实施例四中建立 LIPA/SIPTO PDN连接的流程图；
图 10为本发明具体实施例五中建立 LIPA/SIPTO承载的流程图。 具体实施方式
为了能够在本地网络中实现 LGW和 PCRF的通信，以通过 LGW和 PCRF的通信实现 动态 PCC分配，为 UE请求的 LIPA或 SIPTO承载动态分配 PCC策略，使得釆用 LIPA/SIPTO 连接的不同业务釆用不同的 QoS承载传递数据 , 本地网络也需要与部署动态 PCC架构的 实体（即 PCRF )之间建立接口连接。
PCRF作为策略决策实体负责产生 QoS 策略等 PCC策略。
宏网络中， PGW执行 PCEF ( Policy and Charging Enforcement Function, 策略与计费 执行功能） 的功能， 主要执行业务数据流发现（如服务数据流发现， 业务数据流发现）、
QoS映射、 计费等功能。 PCRF将产生的 PCC策略发送到 PGW。
与 PGW不同， LGW是由家庭（或企业）与运营商共同部署完成， 一般位于家庭（或 企业） 内部。 如果 H(e) B与 LGW合设， 则部署了 H(e) B的家庭会同时有一个 LGW。 随着 LIPA架构的演进， 允许 H(e)NB和 LGW分设后， 同一个居民楼或同一企业可使用一 个 LGW。
目前 LIPA架构中不支持 LGW和 PCRF之间的接口， PGW与 PCRF之间无法通信 , 并且， 相对于 PGW在网络中的数目， LGW的数量庞大， 即便能够将 PGW与 PCRF直接 相连， 将大量的 LGW直接连接至 PCRF对于 PCRF的冲击会非常大， 管理也很复杂。
据此， 本发明提供了一种通信系统， 用于实现 LGW和 PCRF之间的通信。
并且，基于该通信系统进一步提供了一种用于本地网络的 PCC管理系统， 用以管理本 地网络的分流承载， 支持釆用 LIPA/SIPTO传输的承载连接的动态 PCC 策略分配， 实现 LIPA/SIPTO系统中的承载 QoS控制。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
如附图 3所示， 本发明实施例提供了一种通信系统， 该系统包括 LGW和 PCRF , 还包 括 PAMGW (策略聚合管理网关）。 该 PAMGW用于通过与 LGW相连接的第一接口接收 LGW的消息， 通过与至少一个
PCRF相连接的第二接口发送至 PCRF , 以及通过第二接口接收 PCRF的消息， 并通过第一 接口发送至 LGW。
该系统中， PAMGW作为接口，分别连接 LGW和至少一个 PCRF ,用于 PCRF和 LGW 之间的信令交互。
该系统中， HeNB可以与 LGW合设于同一物理实体，也可以与 LGW分设于不同的物 理实体（图 3中所示仅为 H(e) B与 LGW的逻辑接口并非实际接口）。
在一个具体实现中， PAMGW具有至少一个第一接口， 每个第一接口连接一个 LGW。 该 PAMGW具体用于：根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应 关系， 确定接收 LGW的消息的第一接口对应的第二接口， 将 LGW的消息通过确定的第 二接口发送至 PCRF , 以及根据对应关系确定接收 PCRF的消息的第二接口对应的第一接 口， 将 PCRF的消息通过确定的第一接口发送至 LGW。
该实现方式中， 多个 LGW通过一个 PAMGW与 PCRF相连接 , 可降低与 PCRF相连 接的 PAMGW的数量。
其中， LGW可直接连接至 PAMGW的第一接口。
为了实现筒单， 一个 LGW同一时刻仅与一个 PAMGW相连接。 即一个 LGW只能通 过一个 PAMGW与 PCRF进行信令交互。
较佳地， 一个 LGW可与至少两个 PAMGW相连接， 从而分担 PAMGW的负荷。 优选地， 在一个 LGW连接多个 PAMGW时， 由 LGW执行 PAMGW的选择功能。 其中， LGW执行选择功能可以根据静态配置信息选择确定 PAMGW, 也可以根据网 络侧返回的查询结果选择确定 PAMGW。
在一个具体实现中， LGW根据预先配置的用户终端的指示信息与 PAMGW标识的对 应关系， 确定用户终端的指示信息对应的 PAMGW标识， 并向确定的 PAMGW标识对应 的 PAMGW发送消息， 以及接收确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW的消息。
实际应用中， 该指示信息可以为 APN ( Access Point Name , 接入点名称）、 PGW标识 等。
例如， LGW根据预先配置的 APN与 PAMGW标识的对应关系， 确定用户终端请求的 APN对应的 PAMGW标识；或者， LGW根据预先配置的用户终端的 PGW标识与 PAMGW 标识的对应关系， 确定用户终端请求的 PGW对应的 PAMGW的标识。
在另一个具体实现中， LGW接收通过 DNS ( Domain Name Server, 域名服务器） 查 询获取的 PAMGW地址， 并向根据 PAMGW地址确定的 PAMGW发送消息， 以及接收根 据 PAMGW地址确定的 PAMGW的消息。
具体地， LGW通过查询网络中设置的 DNS服务器获取 PAMGW地址， 在 DNS服务 器中配置有指示信息与 PAMGW标识的对应关系， LGW发送查询请求至 DNS服务器， 该 查询请求中携带指示信息， 该指示信息可以是用户终端请求的 APN、 PGW标识等， DNS 服务器根据配置的对应关系查找请求中携带的指示信息对应的 PAMGW 地址， 并将该 PAMGW的地址携带在查询结果中返回给 LGW。
此处仅为举例， 具体实现时， LGW执行 PAMGW的选择功能可以有多种方式， 只要 能够达到确定 LGW当前使用的 PAMGW的目的即可用于本发明。
其中， PAMGW还用于通过第二接口将第一接口接收的同一用户终端的不同连接请求 的消息发送至 LGW指定的 PCRF。
具体地， 由 LGW指定 PCRF , LGW可以为针对同一用户终端的不同连接请求指定相 同的 PCRF ,也可以为针对同一用户终端的不同类型的连接请求指定不同的 PCRF。 PAMGW 根据 LGW发送的消息中携带的指定的 PCRF的标识，将 LGW的消息发送至指定的 PCRF。
实际应用中， PAMGW也可以将 LGW发送的消息发送给与确定的 PAMGW的第二接 口连接的每个 PCRF, PCRF解析获得消息中携带的指定的 PCRF的标识， 确定该指定的 PCRF的标识为自身的标识时， 进行 PCC策略分配。
具体地， LGW的消息为 PCC分配请求消息， PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略 的消息。 其中， 该 PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连 接的建立、 承载的绑定或修改。
实际应用中， 只要两个实体部署了相同的协议栈， 该两个实体之间可以解析彼此的消 息， 在现有系统中， PGW和 PCRF可以解析彼此的消息， LGW继承了 PGW的大部分功 能，仅需在 LGW中增加与 PGW相同的协议栈即可使得 LGW和 PCRF能够解析彼此的消 息。
本发明提供的另一通信系统中， 还包括 SeGW , LGW经 SeGW连接至 PAMGW的第 一接口。
具体地， SeGW用于在收到 LGW的消息后，根据预设的 LGW的接口标识与第一接口 的接口标识的对应关系， 确定发送消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的接口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至 PAMGW; 以及用于在收到 PAMGW通过第一接口发送的 PCRF的消息后， 根据 LGW的接口标识与 PAMGW的第一 接口的接口标识的对应关系， 确定发送消息的第一接口对应的 LGW的接口标识， 并将收 到的消息通过确定的接口标识发送至对应的 LGW; PAMGW用于通过与 SeGW相连接的第一接口接收 LGW的消息， 通过与至少一个 PCRF相连接的第二接口发送至 PCRF , 以及通过第二接口接收 PCRF的消息， 并通过第一 接口发送至 SeGW。
实际应用中， 如果网络中部署了安全网关， 该安全网关属于移动运营商网络， 不属于 本地网络的节点。
其中，一个 LGW可经 SeGW后与至少两个 PAMGW相连。每个 PAMGW的第一接口 的接口标识不同。
具体地， LGW的消息为 PCC分配请求消息， PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略 的消息。 其中， 该 PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连 接的建立、 承载的绑定或修改。
基于与附图 3相同的系统架构， 本发明实施例还提供了一种 PCC管理系统， 该 PCC 管理系统的实现原理与上述通信系统的实现原理相同， 具体可参见上述通信系统的描述， 重复之处不再赘述， 该 PCC管理系统包括 LGW和 PCRF , 还包括 PAMGW, 其中，
PAMGW用于通过与 LGW相连接的第一接口接收 LGW的 PCC分配请求消息， 通过 与至少一个 PCRF相连接的第二接口发送至 PCRF , 以及通过第二接口接收 PCRF的携带 有分配的 PCC策略的消息， 并通过第一接口发送至 LGW。
其中， PAMGW具有至少一个第一接口， 每个第一接口连接一个 LGW;
PAMGW具体用于：
根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确定接收 PCC分 配请求消息的第一接口对应的第二接口，将 PCC分配请求消息通过第二接口发送至 PCRF , 以及根据该对应关系确定接收携带有分配的 PCC策略的消息的第二接口对应的第一接口， 将携带有分配的 PCC策略的消息通过第一接口发送至 LGW。
较佳地， 一个 LGW与至少两个 PAMGW相连接；
LGW还用于：
在接收到用户终端的 PCC 分配请求消息后， 根据预先配置的用户终端的指示信息与
PAMGW标识的对应关系， 确定 PCC分配请求消息中携带的指示信息对应的 PAMGW标 识， 并向确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW发送 PCC分配请求消息， 以及接收确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW发送的携带有分配的 PCC策略的消息；
或者，
接收通过 DNS查询获取的 PAMGW地址并向 #>据 PAMGW地址确定的 PAMGW发送
PCC分配请求消息，以及接收根据 PAMGW地址确定的 PAMGW发送的携带有分配的 PCC 策略的消息。
具体地， PAMGW用于根据预设的 PCRF标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确 定 LGW指定的 PCRF的标识对应的第二接口， 将第一接口接收的同一用户终端的不同连 接请求的 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送至指定的 PCRF。
其中， PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连接的建立、 承载的绑定或修改。
基于与附图 3相同的系统架构，本发明实施例还提供了一种 PCC管理系统，该系统中 还包括安全网关，其具体实现原理与上述 PCC管理系统的实现原理相同，具体可参见上述 PCC管理系统的描述， 重复之处不再赘述， 其中，
SeGW用于在收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 根据预设的 LGW的接口标识与
PAMGW的第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送 PCC分配请求消息的 LGW的接口 标识对应的第一接口的接口标识，并将收到的 PCC分配请求消息通过确定的接口标识对应 的第一接口发送至 PAMGW; 以及用于在收到 PAMGW通过第一接口发送的 PCRF的携带 有分配的 PCC策略的消息后，根据 LGW的接口标识与 PAMGW的第一接口的接口标识的 对应关系， 确定发送携带有分配的 PCC策略的消息的第一接口对应的 LGW的接口标识， 并将收到的携带有分配的 PCC策略的消息通过确定的接口标识发送至对应的 LGW;
PAMGW用于通过与 SeGW相连接的第一接口接收 LGW的 PCC分配请求消息，通过 与至少一个 PCRF相连接的第二接口发送至 PCRF , 以及通过第二接口接收 PCRF的携带 有分配的 PCC策略的消息， 并通过第一接口发送至 SeGW。
其中， PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连接的建立、 承载的绑定或修改。
如附图 4所示， 本发明实施例中还提供了一种 PAMGW, 该 PAMGW的具体工作原理 与上述系统中涉及 PAMGW的工作原理的相同，具体可参见上述系统中的描述，该 PAMGW 具有与 LGW相连接的第一接口 401 ,以及与至少一个 PCRF相连接的第二接口 402 ,其中， 与 LGW相连接的第一接口，用于接收 LGW的消息，以及向 LGW发送 PCRF的消息； 与至少一个 PCRF相连接的第二接口， 用于将 LGW的消息发送至 PCRF , 以及接收 PCRF的消息。
其中， PAMGW还可以是包括多个第一接口或多个第二接口，
具体地， PAMGW还包括确定单元 403 , 用于根据预设的第一接口的接口标识与第二 接口的接口标识的对应关系， 确定接收 LGW的消息的第一接口对应的第二接口， 以及根 据该对应关系确定接收 PCRF的消息的第二接口对应的第一接口。 其中， LGW的消息为 PCC分配请求消息， PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略的 消息。 PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连接的建立、承 载的绑定或修改。
基于上述系统架构， 如附图 5A所示， 本发明实施例中， 还提供了一种通信方法， 该 方法的实现原理与上述通信系统的实现原理相同， 具体可参见系统的描述， 重复之处不再 赘述， 该方法主要包括以下步骤：
步骤 501 : PAMGW通过第一接口接收 LGW的消息， 并通过第二接口将 LGW的消息 发送至 PCRF, 其中， 第二接口与至少一个 PCRF相连接；
步骤 502: PAMGW通过第二接口接收 PCRF的消息， 并通过第一接口将 PCRF的消 息发送至 LGW。
其中， PAMGW可以具有至少一个第一接口 （两个或两个以上）， 每个第一接口连接 一个 LGW。
具体地， 在 PAMGW具体多个第一接口或多个第二接口时， PAMGW根据预设的第一 接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收 LGW的消息的第一接口对 应的第二接口， 通过确定的第二接口将 LGW的消息发送给 PCRF。
同样， PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收 PCRF的消息的第二接口对应的第一接口， PAMGW通过确定的第一接口将 PCRF 的消息发送至 LGW。
可选地， 在 LGW经 SeGW连接至 PAMGW的第一接口的情况下， PAMGW通过第一 接口接收 LGW经由 SeGW发送的消息， 其中， 由 SeGW根据预设的 LGW的接口标识与 第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的接 口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至 PAMGW。
具体地， PAMGW根据预设的 PCRF标识与第二接口的接口标识的对应关系，确定 LGW 指定的 PCRF的标识对应的第二接口， 将第一接口接收的同一用户终端的不同连接请求的 消息通过确定的第二接口发送至 LGW指定的 PCRF。
其中， LGW的消息为 PCC分配请求消息； PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略的 消息。 PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连接的建立、承 载的绑定或修改。
同样地， 基于上述系统架构， 如附图 5B所示， 本发明实施例中， 还提供了一种 PCC 管理方法，该方法的实现原理与上述 PCC管理系统的实现原理相同，具体可参见系统的描 述， 重复之处不再赘述， 该方法主要包括以下步骤： 步骤 510 : PAMGW通过第一接口接收 LGW的 PCC分配请求消息， 并通过第二接口 将 PCC分配请求消息发送至 PCRF ,其中，第二接口与至少一个策略与计费规则功能 PCRF 相连接。
步骤 520: PAMGW通过第二接口接收 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息， 并通 过第一接口将携带有分配的 PCC策略的消息发送至 LGW。
其中， PAMGW通过第二接口将 PCC分配请求消息发送至 PCRF之前， PAMGW根据 预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确定接收 PCC分配请求消 息的第一接口对应的第二接口。
其中， PAMGW通过第一接口将 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息发送至 LGW 之前， PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定 接收携带有分配的 PCC策略的消息的第二接口对应的第一接口。
具体地， PAMGW通过第一接口接收 LGW经由安全网关 SeGW发送的 PCC分配请求 消息， 其中， 由 SeGW根据预设的 LGW的接口标识与第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送 PCC分配请求消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的接口标识， 并将收到的 PCC分配请求消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至 PAMGW。
其中， PAMGW根据预设的 PCRF标识与第二接口的接口标识的对应关系，确定 LGW 指定的 PCRF的标识对应的第二接口， 将第一接口接收的同一用户终端的不同连接请求的 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送至 LGW指定的 PCRF。
其中， PCC分配请求以及分配的 PCC策略用于本地网络中 LIPA或 SIPTO连接的建立、 承载的绑定或修改。
实际应用中 SGW和 LGW之间可以是使用 GTP ( GPRS隧道协议）相连接， 也可以是 使用 PMIP ( Proxy Mobile IP , 代理移动 IP )协议相连接。 以下通过具体实施例对这两种情 况分别进行具体说明。
第一种情况：以下结合具体实施例一〜三对 SGW与 LGW之间使用 GTP相连接的情况 进行详细说明。
具体实施例一， 如附图 6所示， 建立 LIPA或 SIPTO PDN连接的具体过程如下： 步骤 601 : UE发起附着 PDN连接建立消息至 MME, MME检测并确定该附着 PDN 连接建立消息属于 LIPA或 SPTO连接建立请求。
步骤 602: MME将 UE的 LGW选择为 LIPA APN所对应的 PDN GW (分组数据网网 关）， MME向 SGW发起会话建立过程后， SGW向 LGW发起会话建立请求。
现有技术中， LGW收到 SGW的会话建立请求后， 分配用于建立 LGW与 H(e) B连 接的用户面隧道地址和端口号， 并携带在响应消息中返回给 SGW, SGW将该响应消息发 送给 MME后， MME从 HSS获取 UE的签约信息后向 UE ( NAS层）发送响应消息， 该 响应消息中携带有该用户面隧道地址、 端口号和 UE的签约信息， 该签约信息中包含有不 同 APN签约的默认 QoS值， 并且 MME会将该用户面隧道地址、 端口号和 UE的签约信 息通知 H(e) B , 使得 LGW与 H(e) B之间的直接隧道能够建立成功。
该具体实施例中， LGW 收到了来自 SGW 的会话建立请求的消息后， 增加步骤 603 606。
步骤 603： LGW通过 PAMGW的第一接口向 PAMGW发送 PCC分配请求消息， 并在 该 PCC分配请求消息中携带 UE的 IMSI ( International Mobile Subscriber Identity, 国际移 动用户识别码）、 IP地址以及请求连接的 APN。
步骤 604: PAMGW收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 通过 PAMGW的第二接口将 该 PCC分配请求消息发送给 PCRF。
在 PAMGW 中预设有第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， PAMGW根据该对应关系确定接收 LGW的 PCC分配请求消息的第一接口对应的第二接 口， 将该 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送给 PCRF。
步骤 605 : PCRF根据接收的 PCC分配请求消息为 UE分配 PCC策略，该 PCC策略中 包括 QoS、 计费策略（ charging rules )、 事件触发（ event trigger )等策略信息。
具体地， PCRF根据配置的策略为 UE分配 PCC策略，或者从 AF( Application Function, 应用功能 )获取应用层信息以及从 SPR ( Subscription Profile Repository, 签约轮廊仓库 ) 获取 UE的签约信息为 UE分配 PCC策略。 本领域技术人员可以根据现有协议获知 PCRF 为 UE分配 PCC策略的具体方式有多种， 此处仅为举例， 并不用于限制本发明。
步骤 606: PCRF将携带 PCC策略的消息通过 PAMGW的第二接口返回给 PAMGW, 再通过 PAMGW通知 LGWo
具体地， PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收携带 PCC策略的消息的第二接口对应的第一接口， 将该携带 PCC策略的消息通 过确定的第一接口发送给 LGW。
其中， LGW收到从 PAMGW返回的携带 PCC策略的消息， 保存其所携带的 PCC策 略， 并为 UE建立对应 PCC策略中的 QoS的承载。
其中， LGW还向 SGW返回会话建立响应消息， SGW将该响应消息返回给 MME, MME向 UE ( UE的 NAS层）返回响应消息， 以响应 UE发起的附着 PDN连接建立消息， 并建立 S 1 载和空口 7 载。 具体实施例二， 现有架构中不支持动态 PCC , 当 UE发起 LIPA或 SIPTO承载建立请 求消息时， 由 LGW返回拒绝消息。该具体实施例中，在本地网络中釆用上述 PCC架构后， UE支持动态 PCC , 针对 UE发起的不同业务， 也可以建立不同 QoS的承载， 如附图 7所 示， 为 UE建立 LIPA或 SIPTO承载的具体过程如下：
步骤 701 : SGW收到 UE的承载建立请求后向 LGW发送建立新的承载的请求消息。 步骤 702: LGW通过 PAMGW的第一接口向 PAMGW发送 PCC分配请求消息， 以建 立新的 IP-CAN ( IP Connectivity Access Network, IP连通接入网络 )承载， 该 PCC分配请 求中携带有请求 PCC策略信息，该请求的 PCC策略信息包括请求的 QoS、 TFT( Traffic Flow Template, 业务流模版）等信息， 该 PCC分配请求中还携带有用于指示建立新的承载的请 求类型的指示信息。
步骤 703： PAMGW通过第一接口收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 通过第二接口 转发至 PCRF。
在 PAMGW 中预设有第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， PAMGW根据该对应关系确定接收 LGW的 PCC分配请求消息的第一接口对应的第二接 口， 将该 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送给 PCRF。
步骤 704: PCRF根据通过 PAMGW的第二接口接收的 PCC分配请求消息， 从 AF获 取应用层信息以及从 SPR获取 UE的签约信息生成所请求的新建承载的 PCC策略，该 PCC 策略中包括 QoS、 charging rules、 event trigger等策略信息。
步骤 705 : PCRF将所请求的新建承载的 PCC策略携带在响应消息中通过 PAMGW的 第二接口返回给 PAMGW。
步骤 706: PAMGW将接收的携带所请求的新建承载的 PCC策略的响应消息通过第一 接口返回给 LGW。
具体地， PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收响应消息的第二接口对应的第一接口， 将该响应消息通过确定的第一接口发送给 LGW。
步骤 707: LGW保存通过 PAMGW的第一接口接收的响应消息中携带的所请求的新 建承载的 PCC策略， 避过根据该 PCC策略进行承载绑定， 并且向 SGW返回承载建立响 应消息。
具体实施例三， 在现有的 R10架构中， 本地网络也不支持对已建立的 LIPA或 SIPTO 承载的修改过程，如果 UE发起承载修改请求， LGW将会拒绝这一请求。该具体实施例中， 在本地网络中釆用上述 PCC架构后， UE支持动态 PCC ,可以实现不同 QoS的承载修改过 程， 如附图 8所示， 具体过程如下：
步骤 801 : SGW收到 UE的承载修改请求消息后， 向 LGW发送修改已建立承载的承 载修改请求消息。
步骤 802: LGW通过 PAMGW的第一接口向 PAMGW发送 PCC分配请求消息， 请求 修改已建立的 IP-CAN承载， 该 PCC分配请求消息携带有请求修改的 PCC策略信息， 该 请求修改的 PCC策略信息包括请求修改的 QoS信息和 /或请求修改的 TFT信息， 实际应用 中， 还可以包含有除此之外的其它请求修改的 PCC策略信息， 该 PCC分配请求消息还携 带有请求修改的承载标识。
步骤 803： PAMGW将接收的 PCC分配请求消息通过第二接口发送给 PCRF。
在 PAMGW 中预设有第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，
PAMGW根据该对应关系确定接收 LGW的 PCC分配请求消息的第一接口对应的第二接 口， 将该 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送给 PCRF。
步骤 804: PCRF根据通过 PAMGW的第二接口接收的 PCC分配请求消息， 从 AF获 取应用层信息以及从 SPR获取 UE的签约信息生成新的 PCC策略， 并将该新的 PCC策略 携带在响应消息中，通过 PAMGW的第二接口将该响应消息返回给 PAMGW,该新的 PCC 策略中携带有为请求修改的承载分配的新的 QoS和 /或 TFT信息， 实际应用中， 除此之外， 新的 PCC策略还可以包含有为请求修改的承载分配的其它策略信息。
步骤 805： PAMGW将接收的响应消息通过第一接口返回给 LGW。
具体地， PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收响应消息的第二接口对应的第一接口， 将该响应消息通过确定的第一接口发送给 LGW。
步骤 806: LGW保存收到的响应消息中携带的新的 PCC策略， #>据该新的 PCC策略 进行承载绑定， 并向 SGW返回承载修改响应消息。
第二种情况： 以下结合具体实施例四〜五对 SGW与 LGW之间使用 PMIP相连接的情 况进行详细说明。
具体实施例四， 如附图 9所示， 建立 LIPA或 SIPTO PDN连接的具体过程如下： 步骤 901： UE发起附着 PDN连接建立消息至 MME ,请求 MME为其建立 LIPA或 SPT0 APN连接。
步骤 902: MME将 UE的 LIPA或 SPTO APN对应的 PGW选择为 LGW, MME向 SGW 发起会话建立请求， SGW收到从 MME发送的会话建立请求后发起到 LGW的 PMIP会话 建立过程， 要求建立与 LGW之间的 PMIP会话， SGW同时向 PCRF发起网关控制会话 ( Gateway Control Session )过程。
现有技术中， LGW收到 SGW的会话建立请求后， 分配用于建立 LGW与 H(e) B连 接的用户面隧道地址和端口号， 并携带在响应消息中返回给 SGW, SGW将该响应消息发 送给 MME后， MME从 HSS获取 UE的签约信息后向 UE ( NAS层）发送响应消息， 该 响应消息中携带有该用户面隧道地址、 端口号和 UE的签约信息， 该签约信息中包含有不 同 APN签约的默认 QoS值， 并且 MME会将该用户面隧道地址、 端口号和 UE的签约信 息通知 H(e) B , 使得 LGW与 H(e) B之间的直接隧道能够建立成功。
该具体实施例中， LGW 收到了来自 SGW 的会话建立请求的消息后， 增加步骤 903 906。
步骤 903： LGW通过 PAMGW的第一接口向 PAMGW发送 PCC分配请求消息， 并在 该 PCC分配请求消息中携带 UE的 IMSI、 IP地址以及请求连接的 APN。
步骤 904: PAMGW收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 通过 PAMGW的第二接口将 该 PCC分配请求消息发送给 PCRF。
步骤 905: PCRF根据接收的 PCC分配请求消息为 UE分配 PCC策略，该 PCC策略中 包括 QoS、 charging rules、 event trigger等策略信息。
具体地， PCRF根据配置的策略为 UE分配 PCC策略， 或者从 AF获取应用层信息以 及从 SPR获取 UE的签约信息为 UE分配 PCC策略。本领域技术人员可以根据现有协议获 知 PCRF为 UE分配 PCC策略的具体方式有多种， 此处仅为举例， 并不用于限制本发明。
步骤 906: PCRF将携带部分 PCC策略的消息返回给 SGW, 同时， PCRF将携带另一 部分 PCC策略的消息通过 PAMGW的第二接口返回给 PAMGW,通过 PAMGW通知 LGW。
具体地， PCRF将携带 QoS策略的消息返回给 SGW, 将除 QoS策略之外的 charging rules ^ event trigger等策略发送给 PAMGW。
其中， SGW收到从 PCRF返回的携带部分 QoS策略的消息后保存其携带的部分 QoS 策略， 并为 UE建立对应 QoS的承载。 LGW收到从 PAMGW返回的 charging rules、 event trigger等策略后保存这些策略信息， 并向 SGW返回 PMIP会话建立成功的消息。 其中， SGW还向 MME返回 PMIP会话建立成功的响应消息， MME响应 UE的非接入层 ( NAS ) 请求， 为其建立 S 1承载和空口承载。
具体实施例五， 如附图 10所示， UE发起建立新的 LIPA或 SIPTO承载的具体过程如 下：
步骤 1001： SGW收到承载建立请求后向 PCRF发送请求分配新的 QoS的请求消息。 步骤 1002: PCRF根据收到的请求消息， 从 AF获取的应用层信息以及从 SPR获取的 签约信息为 UE分配新的 PCC策略。
步骤 1003 : PCRF将分配的新的 QoS策略返回给 SGW, 并向 PAMGW返回用于更新 UE的 IP-CAN的 charging rules、 event trigger等策略。
步骤 1004: SGW收到从 PCRF返回的 QoS信息后用该 QoS信息执行承载绑定功能， 并向 MME返回响应消息。
步骤 1005 : PAMGW向 LGW发送 charging rules、 event trigger等策略， LGW收到后 更新 IP-CAN中保存的相应策略信息。
本发明实施例中， UE发起的 LIPA或 SIPTO承载修改过程与上述 UE发起的新的承载 建立过程类似， LGW与 PAMGW之间， 以及 PAMGW与 PCRF之间的信令传输过程相同， 此处不再赘述。
实际应用中， 在本地网络的基站子系统中可能会在 H(e) B 与 MME之间， 以及在 H(e) B与 SGW之间部署 H(e) B GW,本发明实施例所提供的方法用以实现 LIPA或 SIPTO 承载的动态 PCC调度， 与 H(e) B GW的部署无关， 即本发明所提供的所有实施例同样适 用于部署了 H(e) B GW的本地网络。
基于上述技术方案， 本发明实施例中， 通过在 LGW和 PCRF之间设置 PAMGW, 该
PAMGW通过其包含的、 与 LGW相连接的第一接口接收 LGW的消息， 通过其包含的、 与至少一个 PCRF相连接的第二接口将该消息发送至 PCRF ,以及通过第二接口接收 PCRF 的消息， 并通过第一接口将该消息发送至 LGW , 从而使得 LGW和 PCRF之间可以进行信 令交互， 为本地网络提供一种实现 LGW和 PCRF通信的架构。
以进一步基于该实施例提供的系统架构， 实现 LGW和 PCRF之间关于 PCC策略分配 的请求过程， 实现动态 PCC分配， 以能够为 UE请求的 LIPA或 SIPTO承载动态分配 PCC 策略， 满足不同的业务需求。
本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产 品。 因此， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介盾 （包括但不限于磁盘存储器、 CD-R0M、 光学存储器等）上实施的计算机程 序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序产品的流程图 和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流 程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器 以产生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的 装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方 式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装 置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机 或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或其他 可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例， 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概 念， 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以， 所附权利要求意欲解释为包括优选 实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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
1、 一种通信系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF, 其特征在于， 还包括策略聚合管理网关 PAMGW;
所述 PAMGW, 用于将通过与所述 LGW相连接的第一接口接收的所述 LGW的消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及将通过所述第二接 口接收的所述 PCRF的消息， 通过所述第一接口发送至所述 LGW。
2、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述 PAMGW具有至少一个第一接口， 每个第一接口连接一个 LGW;
所述 PAMGW具体用于：
根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收所述
LGW的消息的第一接口对应的第二接口，将所述 LGW的消息通过所述第二接口发送至所 述 PCRF , 以及根据所述对应关系确定接收所述 PCRF的消息的第二接口对应的第一接口， 将所述 PCRF的消息通过所述第一接口发送至所述 LGW。
3、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 一个 LGW与至少两个 PAMGW相连接； 所述 LGW还用于：
在接收到用户终端的请求消息后，根据预先配置的用户终端的指示信息与 PAMGW标 识的对应关系， 确定所述用户终端的请求消息中携带指示信息对应的 PAMGW标识， 并向 确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW发送消息， 以及接收确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW的消息；
或者，
接收通过域名服务器 DNS查询获取的 PAMGW地址并向才 居所述 PAMGW地址确定 的 PAMGW发送消息， 以及接收根据所述 PAMGW地址确定的 PAMGW的消息。
4、 如权利要求 3所述的系统， 其特征在于， 所述 PAMGW用于：
根据预设的 PCRF 标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定所述 LGW指定的 PCRF 的标识对应的第二接口， 将所述第一接口接收的同一用户终端的不同连接请求的消 息通过确定的第二接口发送至指定的所述 PCRF。
5、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述 LGW的消息为策略控制与计费 PCC 分配请求消息；
所述 PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略的消息。
6、 一种通信系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF, 其特征在于， 还包括策略聚合管理网关 PAMGW和安全网关 SeGW; 所述 SeGW,用于在收到 LGW的消息后，根据预设的 LGW的接口标识与所述 PAMGW 的第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的 接口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW; 以 及用于在收到所述 PAMGW通过第一接口发送的 PCRF的消息后， 根据所述 LGW的接口 标识与所述 PAMGW的第一接口的接口标识的对应关系，确定发送消息的所述第一接口对 应的 LGW的接口标识， 并将收到的消息通过确定的接口标识发送至对应的 LGW;
所述 PAMGW,用于将通过与所述 SeGW相连接的第一接口接收的所述 LGW的消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及将通过所述第二接 口接收的所述 PCRF的消息， 通过所述第一接口发送至所述 SeGW。
7、 一种通信方法， 其特征在于， 包括：
策略聚合管理网关 PAMGW通过第一接口接收 LGW的消息， 并通过第二接口将所述 LGW的消息发送至 PCRF， 其中， 所述第二接口与至少一个策略与计费规则功能 PCRF相 连接；
所述 PAMGW通过所述第二接口接收所述 PCRF的消息， 并通过所述第一接口将所述 PCRF的消息发送至所述 LGW。
8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述 PAMGW通过第二接口将所述 LGW 的消息发送至 PCRF之前， 包括：
所述 PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确 定接收所述 LGW的消息的第一接口对应的第二接口。
9、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述 PAMGW通过所述第一接口将所述
PCRF的消息发送至所述 LGW之前， 包括：
所述 PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确 定接收所述 PCRF的消息的第二接口对应的第一接口。
10、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述 PAMGW通过第一接口接收 LGW 的消息， 包括：
所述 PAMGW通过第一接口接收 LGW经由安全网关 SeGW发送的消息， 其中， 由所 述 SeGW根据预设的 LGW的接口标识与所述第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送 消息的 LGW的接口标识对应的所述第一接口的接口标识， 并将收到的消息通过确定的接 口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW。
11、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述 PAMGW通过第二接口将所述 LGW 的消息发送至 PCRF, 包括： 所述 PAMGW根据预设的 PCRF标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定所述
LGW指定的 PCRF的标识对应的第二接口，将所述第一接口接收的同一用户终端的不同连 接请求的消息通过确定的第二接口发送至指定的所述 PCRF。
12、如权利要求 7-11任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 LGW的消息为 PCC分配 请求消息；
所述 PCRF的消息为携带有分配的 PCC策略的消息。
13、 一种策略聚合管理网关 PAMGW, 其特征在于， 包括：
与 LGW相连接的第一接口，用于接收所述 LGW的消息，以及向所述 LGW发送 PCRF 的消息；
与至少一个 PCRF相连接的第二接口，用于将所述 LGW的消息发送至所述 PCRF, 以 及接收所述 PCRF的消息。
14、 如权利要求 13 所述的 PAMGW, 其特征在于， 还包括确定单元， 用于根据预设 的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收所述 LGW的消息的 第一接口对应的第二接口， 以及根据所述对应关系确定接收所述 PCRF的消息的第二接口 对应的第一接口。
15、 一种 PCC管理系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF, 其特征 在于， 还包括策略聚合管理网关 PAMGW;
所述 PAMGW, 用于通过与所述 LGW相连接的第一接口接收所述 LGW的 PCC分配 请求消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所 述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息，并通过所述第一接口发送至 所述 LGW。
16、 如权利要求 15所述的系统， 其特征在于， 所述 PAMGW具有至少一个第一接口， 每个第一接口连接一个 LGW;
所述 PAMGW具体用于：
根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定接收所述
PCC分配请求消息的第一接口对应的第二接口， 将所述 PCC分配请求消息通过所述第二 接口发送至所述 PCRF, 以及根据所述对应关系确定接收所述携带有分配的 PCC策略的消 息的第二接口对应的第一接口，将所述携带有分配的 PCC策略的消息通过所述第一接口发 送至所述 LGW。
17、 如权利要求 15所述的系统， 其特征在于， 一个 LGW与至少两个 PAMGW相连 接； 所述 LGW还用于：
在接收到用户终端的 PCC 分配请求消息后， 据预先配置的用户终端的指示信息与 PAMGW标识的对应关系，确定所述 PCC分配请求消息中携带的指示信息对应的 PAMGW 标识， 并向确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW发送所述 PCC分配请求消息， 以及接收 确定的 PAMGW标识对应的 PAMGW发送的携带有分配的 PCC策略的消息；
或者，
接收通过 DNS查询获取的 PAMGW地址并向才 居所述 PAMGW地址确定的 PAMGW 发送所述 PCC分配请求消息， 以及接收根据所述 PAMGW地址确定的 PAMGW发送的携 带有分配的 PCC策略的消息。
18、 如权利要求 17所述的系统， 其特征在于， 所述 PAMGW用于根据预设的 PCRF 标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定所述 LGW指定的 PCRF的标识对应的第二 接口，将所述第一接口接收的同一用户终端的不同连接请求的 PCC分配请求消息通过确定 的第二接口发送至指定的所述 PCRF。
19、 一种 PCC管理系统， 包括本地网关 LGW和策略与计费规则功能 PCRF, 其特征 在于， 还包括策略聚合管理网关 PAMGW和安全网关 SeGW;
所述 SeGW, 用于在收到 LGW的 PCC分配请求消息后， 根据预设的 LGW的接口标 识与所述 PAMGW 的第一接口的接口标识的对应关系， 确定发送 PCC 分配请求消息的 LGW的接口标识对应的第一接口的接口标识， 并将收到的 PCC分配请求消息通过确定的 接口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW; 以及用于在收到所述 PAMGW通过第一接 口发送的 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息后， 根据所述 LGW的接口标识与所述 PAMGW的第一接口的接口标识的对应关系，确定发送携带有分配的 PCC策略的消息的所 述第一接口对应的 LGW的接口标识， 并将收到的携带有分配的 PCC策略的消息通过确定 的接口标识发送至对应的 LGW;
所述 PAMGW,用于通过与所述 SeGW相连接的第一接口接收所述 LGW的 PCC分配 请求消息， 通过与至少一个所述 PCRF相连接的第二接口发送至所述 PCRF, 以及通过所 述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息，并通过所述第一接口发送至 所述 SeGW。
20、 一种 PCC管理方法， 其特征在于， 包括：
策略聚合管理网关 PAMGW通过第一接口接收 LGW的 PCC分配请求消息，并通过第 二接口将所述 PCC分配请求消息发送至 PCRF, 其中， 所述第二接口与至少一个策略与计 费规则功能 PCRF相连接； 所述 PAMGW通过所述第二接口接收所述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息， 并通过所述第一接口将所述携带有分配的 PCC策略的消息发送至所述 LGW。
21、如权利要求 20所述的方法，其特征在于，所述 PAMGW通过第二接口将所述 PCC 分配请求消息发送至 PCRF之前， 包括：
所述 PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确 定接收所述 PCC分配请求消息的第一接口对应的第二接口。
22、 如权利要求 20所述的方法， 其特征在于， 所述 PAMGW通过所述第一接口将所 述 PCRF的携带有分配的 PCC策略的消息发送至所述 LGW之前， 包括：
所述 PAMGW根据预设的第一接口的接口标识与第二接口的接口标识的对应关系，确 定接收所述携带有分配的 PCC策略的消息的第二接口对应的第一接口。
23、 如权利要求 20所述的方法， 其特征在于， 所述 PAMGW通过第一接口接收 LGW 的所述 PCC分配请求消息， 包括：
所述 PAMGW通过第一接口接收 LGW经由安全网关 SeGW发送的 PCC分配请求消 息， 其中， 由所述 SeGW根据预设的 LGW的接口标识与所述第一接口的接口标识的对应 关系， 确定发送 PCC分配请求消息的 LGW的接口标识对应的所述第一接口的接口标识， 并将收到的 PCC分配请求消息通过确定的接口标识对应的第一接口发送至所述 PAMGW。
24、如权利要求 20所述的方法，其特征在于，所述 PAMGW通过第二接口将所述 PCC 分配请求消息发送至 PCRF, 包括：
所述 PAMGW根据预设的 PCRF标识与第二接口的接口标识的对应关系， 确定所述 LGW指定的 PCRF的标识对应的第二接口，将所述第一接口接收的同一用户终端的不同连 接请求的所述 PCC分配请求消息通过确定的第二接口发送至所述 LGW指定的 PCRF。
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