WO2014079294A1 - 管理数据流的方法和系统 - Google Patents

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WO2014079294A1
WO2014079294A1 PCT/CN2013/085406 CN2013085406W WO2014079294A1 WO 2014079294 A1 WO2014079294 A1 WO 2014079294A1 CN 2013085406 W CN2013085406 W CN 2013085406W WO 2014079294 A1 WO2014079294 A1 WO 2014079294A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gbr
tdf
stream
bandwidth
flow
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/085406
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
毛玉欣
周晓云
宗在峰
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中兴通讯股份有限公司 filed Critical 中兴通讯股份有限公司
Publication of WO2014079294A1 publication Critical patent/WO2014079294A1/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5003—Managing SLA; Interaction between SLA and QoS
    • H04L41/5019—Ensuring fulfilment of SLA
    • H04L41/5022—Ensuring fulfilment of SLA by giving priorities, e.g. assigning classes of service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0894—Policy-based network configuration management

Definitions

  • the present invention relates to the field of mobile communications, and in particular, to a method and system for managing data streams.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a Policy and Charging Control (PCC) architecture for mobile networks defined by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP). The functions of each entity are described as follows:
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • PCRF Policy and Charging Enforcement Function
  • IP Internet Protocol
  • the BBERF (Bearer Binding and Event Report Function) is mainly used to detect IP packets transmitted on the network and map the IP packets to the bearer channel according to the rules.
  • the BBERF also performs the reporting of the bearer-related event. For example, when the bearer is lost or the access network is switched, the event is reported to the PCRF to request the PCRF to make a decision.
  • the TDF Traffic Detection Function
  • the PCRF Policy Detection Function
  • policy control on the detected application according to the policy issued by the PCRF, for example, gating, bandwidth limitation, application redirection, and collecting and reporting charging information to the charging system.
  • the SPR Subscribescription Profile Repository
  • OCS Online Charging System
  • OFCS Offline Charging System
  • IP-CAN IP Connectivity Access Network
  • the application function reports the service information or the application information detected by the TDF to the PCRF, where the service information and/or the application information includes a quintuple and other services such as services/applications. Type and other information.
  • the PCRF formulates a PCC rule for the data flow according to the service information and/or the application information, where the PCC rule includes a Service Data Flow Template (SDF Template, ie, contains quintuple information), and a service/application identifier.
  • SDF Template Service Data Flow Template
  • MRR Maximum Bit Rate
  • GRR Guaranteed Bit Rate
  • the PCRF sends the PCC rule to the PCEF.
  • the PCEF performs the bearer binding according to the QCI. If the QCI of the existing bearer corresponds to the QCI in the PCC rule, the PCC rule is bound to the bearer. If the QCI of the bearer does not correspond to the QCI of the PCC rule, the PCEF initiates A bearer that matches the QCI is established, and the PCC rule is bound to the bearer. After the bearer binding is completed, the correspondence between the PCC rules and the bearers is established. PCC rules with the same QCI can be bound to the same bearer, that is, multiple service data streams can share the same bearer. Thereafter, when the data packet passes through the PCEF, the PCEF matches the quintuple of the data packet with the SDF Template on the bearer.
  • the SDF template When it matches the SDF template, it knows which PCC rule is used for the data packet, and then according to the binding relationship between the PCC rule and the bearer, it knows which bearer to use for the data packet. Therefore, the data packet is provided with a corresponding QoS and bandwidth guarantee, and the charging information of the data packet is collected and reported to the charging system according to the charging policy.
  • the above bearers are classified into GBR bearers and non-GBR (Non-GBR) bearers.
  • the GBR bearer provides absolute QoS and bandwidth guarantee for the service data flow. That is, the data packet using the bearer must provide the service quality guarantee according to the QoS and bandwidth resources allocated by the authorization, even if the resource usage is tight in the network. In this case, resources will not be seized by other data packets.
  • Non-GBR bearer It provides relative QoS and bandwidth guarantees for business data flows. All the service data flows on the Non-GBR bearer share an Access Point Name-Aggregate Maximum Bit Rate (APN-AMBR) (this information is shared by all Non-GBR services carried out by the user. The contracted bandwidth is delivered to the PCEF when the IP-CAN session is established.
  • API-AMBR Access Point Name-Aggregate Maximum Bit Rate
  • QoS and bandwidth guarantee may be provided for the network data resources.
  • the service data flow is Resource preemption will be performed in accordance with QCI. Therefore, services carried using Non-GBR cannot obtain reliable QoS and bandwidth guarantee from the network.
  • the above described situation is a process of providing QoS and charging control for a service/application by using the PCC architecture shown in FIG. 1 in the process of the user performing the service/application, and the quintuple of the service data flow controlled by the above process is used.
  • Can be matched to the SDF Template so you can use dedicated GBR or Non-GBR bearer transmission.
  • the actual situation is that some of the quintuple information of the service data stream and all the SDF Templates on the PCEF cannot be matched.
  • the operator can discard the part of the service data stream, or establish a configuration.
  • the default bearer of the wildcard quintuple is used to transmit this part of the traffic data stream.
  • the default bearer is also of the Non-GBR type, ie, does not provide absolute QoS and bandwidth guarantee for any data flow using the bearer.
  • the APN-AMBR is shared with the service data stream of the default bearer and other service data streams using the Non-GBR dedicated bearer.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a PCEF processing data stream in the related art.
  • ADC application detection and control
  • the quintuple of the data stream matches the SDF template, and the PCEF controls the PCEF according to the corresponding PCC rule, and the traffic is changed to 150 kb/s, and the packet is lost.
  • the TDF does not know that the flow rate is limited when the flow passes through the PCEF, the packet loss is caused, and the traffic on the TDF is greater than the traffic on the PCEF.
  • the traffic should be charged according to the actual received traffic (that is, the traffic after packet loss on the PCEF). Obviously, the traffic reported by the TDF to the charging system is inaccurate. Billing according to this part of the traffic will inevitably lead to the problem of excessive charges.
  • the related art proposes a solution, which includes the following steps:
  • Step 1 Report all the SDF templates on the PCEF to the TDF through the PCRF.
  • Step 2 When the data stream passes through the TDF for detection, the TDF matches the quintuple information of the data stream with the SDF Template.
  • the TDF reports the usage information directly to the billing system.
  • the quintuple information matches the SDF template, it means that there is a corresponding PCC rule on the PCEF to control the data flow, which may result in the usage of the data stream on the TDF and PCEF.
  • Step 3 In the case that the step 2 is matched, the TDF reports the SDF template corresponding to the data stream to the PCRF.
  • Step 4 The PCRF requests the PCEF to report the usage information of the data stream corresponding to the SDF template, and sends the usage information to the TDF.
  • Step 5 TDF performs the amount correction.
  • TDF compares the amount collected on the TDF with the amount collected from the PCEF (reported to the TDF via the PCRF). If the amount on the TDF is greater than the amount on the PCEF, the TDF reports the amount collected by the PCEF to the billing system, if TDF If the amount used is less than the amount on the PCEF, the TDF will charge the amount collected by itself to the billing system.
  • the PCRF In the above process of controlling the data flow, in order to achieve accurate billing, the PCRF needs to continuously monitor the amount on the PCEF, and needs to pass it to the TDF through the PCRF, or monitor the amount on the TDF and pass the amount to the PCEF through the PCRF. For quantity correction, accurate billing is achieved.
  • This method of transferring usage on the Gx interface (between PCEF and PCRF) and Sd interface (between TDF and PCRF) causes frequent transmission and processing usage when there is a large amount of data stream in the network. Information, this will inevitably increase the processing burden of system equipment and affect network stability.
  • the foregoing implementation manner identifies whether the data stream passing through the TDF has a corresponding control policy on the PCEF through the quintuple of the service data flow. If the quintuple of the data stream and all the SDF Templates on the TDF do not match, the data flow is considered to be not controlled by the policy on the PCEF, and the accounting inaccuracy on the TDF is not caused. If it matches the SDF template, it is considered that the flow also needs to be controlled on the PCEF, so that the flow needs to be corrected before the accurate accounting can be achieved.
  • This implementation does not take into account the fact that the traffic data flow utilizes the default bearer transmission.
  • the service data stream transmitted by the default bearer uses the wildcard quintuple, that is, the quintuple of all the streams on the bearer is the same.
  • the default load and service data flows on all Non-GBR bearers must be resource preempted. This will also cause some data streams to be dropped on the PCEF.
  • the packet loss stream is the stream on the default bearer, since these streams use the wildcard quintuple, it is impossible to distinguish which service data stream is charged according to the related art.
  • Embodiments of the present invention provide a method and system for managing data streams to solve the problem of how to make the data flow consistent with TDF and PCEF.
  • An embodiment of the present invention provides a method for managing a data stream, including:
  • the flow detection function TDF acquires stream processing information of the data stream, where the stream processing information includes the user's access point name-aggregation maximum bit rate APN-AMBR, policy and charging execution function PCEF, all activated policies and billing Control the service data flow template SDF Template corresponding to the PCC rule, the quality of service classification identifier QCI, and the maximum bit rate MBR;
  • the TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information.
  • the stream processing information is sent by the policy and charging rule function PCRF.
  • the method also has the following characteristics:
  • the TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information, including: matching a quintuple of the detected data stream with all SDF Templates; and matching the SDF template if it matches
  • the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the SDF template includes only the MBR, and the TDF determines that the data stream is a non-guaranteed bit rate Non-GBR stream, and performs bandwidth control on the Non-GBR stream according to the APN-AMBR and the MBR.
  • the TDF performs bandwidth control on the Non-GBR stream according to the APN-AMBR and the MBR, including:
  • the TDF is the The data stream provides the bandwidth resource according to the MBR in the PCC rule. If the APN-AMBR fails to meet the bandwidth requirement of all the current Non-GBR flows of the AP where the user is located, all Non-GBR flows are initiated to perform bandwidth preemption.
  • the stream processing information also includes a guaranteed bit rate GBR.
  • the TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information, including: matching a quintuple of the detected data stream with all SDF Templates; and matching the SDF template if it matches
  • the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the SDF template includes the MBR and the GBR, and the TDF determines that the data stream is a GBR stream, and performs bandwidth control on the GBR stream according to the MBR and the GBR.
  • the embodiment of the present invention further provides a system for managing a data stream, including: a flow detection function TDF, where the TDF includes:
  • an acquiring device configured to: obtain stream processing information of the data stream, where the stream processing information includes a user's access point name-aggregation maximum bit rate APN-AMBR, and all activated policies on the policy and charging execution function PCEF a service data flow template SDF Template corresponding to the charging control PCC rule, a quality of service classification identifier QCI, and a maximum bit rate MBR;
  • the management device is configured to: filter and process the data stream according to the stream processing information.
  • system further includes: a policy and charging rule function PCRF, where the PCRF includes:
  • the transmitting device is configured to: send stream processing information of the data stream to the TDF.
  • the management device includes:
  • a first filtering module configured to: match a quintuple of the detected data stream with all SDF Templates;
  • a first processing module configured to: when matching the SDF Template, if the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the matched SDF Template includes only the MBR, determining that the data stream is a non-guaranteed bit rate Non-GBR stream, Bandwidth control is performed on the Non-GBR stream in accordance with APN-AMBR and MBR.
  • the system also has the following features:
  • the first processing module is configured to perform bandwidth control on the Non-GBR stream according to the APN-AMBR and the MBR in the following manner:
  • Non-GBR flows share the APN-AMBR
  • the APN-AMBR can meet the bandwidth requirement of all the current Non-GBR flows of the access point AP of the user
  • the MBR in the PCC rule is used as the data flow.
  • the bandwidth resource is provided. If the APN-AMBR fails to meet the bandwidth requirement of all the current Non-GBR flows of the AP where the user is located, all Non-GBR flows are initiated to perform bandwidth preemption.
  • the system also has the following features:
  • the stream processing information also includes a guaranteed bit rate GBR.
  • the management device includes:
  • a second filtering module configured to: match a quintuple of the detected data stream with all SDF Templates;
  • a second processing module configured to: when matched to the SDF Template, if matched
  • the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the SDF template includes the MBR and the GBR, and then determines that the data stream is a GBR stream, and performs bandwidth control on the GBR stream according to the MBR and the GBR.
  • a control policy consistent with the PCEF is performed on the data stream on the TDF, so as to ensure that the usage of the data stream through the TDF and the PCEF is consistent, thereby ensuring accurate usage information of subsequent reports, and implementing the data. Accurate billing for streaming.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a policy and charging control architecture for mobile networks defined by the 3rd Generation Partnership Project;
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a PCEF processing data flow in the related art
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 4 of the present invention
  • a schematic diagram of the structure of a system for managing data streams provided by the example. Preferred embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a schematic flowchart diagram of a method for managing a data flow according to an embodiment of the present invention.
  • the method embodiment shown in Figure 3 includes the following steps:
  • Step 301 The TDF acquires stream processing information of the data stream.
  • the stream processing information of the data stream is the same as the stream processing information used by the PCEF; wherein the stream processing information includes an APN-AMBR and an SDF Template, a QCI, and an MBR corresponding to all activated PCC rules on the PCEF.
  • Step 302 The TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information.
  • the stream processing information is obtained from the PCRF in step 301.
  • the TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information, including: When matching the SDF Template, if the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the matched SDF Template includes only the MBR, the TDF performs bandwidth control according to the APN-AMBR and the MBR.
  • the TDF performs bandwidth control according to APN-AMBR and MBR, including:
  • Non-GBR flows share the APN-AMBR
  • the bandwidth is provided for the data flow according to the authorized bandwidth in the PCC rule. If the APN-AMBR fails to meet the bandwidth requirements of all current Non-GBR flows of the AP where the user is located, all non-GBR flows are initiated to perform bandwidth preemption.
  • the stream processing information also includes GBR.
  • GBR bandwidth of the GBR stream
  • the TDF After receiving the data stream, the TDF filters and processes the data stream according to the stream processing information, including:
  • control policy consistent with the PCEF is performed on the data flow on the TDF, so that the usage of the data flow through the TDF and the PCEF is consistent, so whether the TDF performs charging or PCEF charging,
  • the data stream is used in the same amount on both, so the information is accurate and accurate billing for the data stream is achieved.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart diagram of a method for managing a data flow according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the charging is implemented on the TDF.
  • the control policies of the downstream are inconsistent on the TDF and the PCEF
  • the flow is passed through the TDF by performing a control policy consistent with the PCEF on the TDF. Consistent with the amount of PCEF, to achieve accurate billing for the flow, the process Including the following steps:
  • Step 401 After the application layer service negotiation, the AF sends the service information to the PCRF.
  • Step 402 The PCRF performs policy decision for the service according to the service information, the user subscription information, and the operator policy, and formulates a PCC rule for the service data flow, where the PCC rule includes the SDF Template, QCI, and MBR authorized to the service data flow. And GBR and so on.
  • Step 403 The PCRF sends the PCC rule to the PCEF.
  • Step 404 The PCRF sends the stream processing information corresponding to the PCC rule to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Template, QCI, MBR, and GBR.
  • Step 405 When the service data flow arrives at the TDF, the TDF first performs flow detection according to the ADC rule delivered by the PCRF. When the data flow is detected, the flow processing information and the APN-AMBR sent according to the step 404 are performed on the data flow. Execute the control strategy.
  • the APN-AMBR is used to describe the shared bandwidth of all Non-GBR services.
  • the APN-AMBR is sent by the PCRF to the TDF when the user accesses the network and establishes an IP-CAN session and a TDF session. If the APN-AMBR can meet the bandwidth requirements of all current Non-GBR flows in the AP where the user is located, the bandwidth is provided according to the authorized bandwidth (MBR, GBR) in the flow processing information.
  • all Non-GBR streams perform bandwidth preemption. If the preemption capability of the data stream is lower than that of other data streams, the data stream will not be provided with bandwidth resources on the TDF according to the authorized bandwidth in the flow processing information, and the data stream is limited in speed and packet loss.
  • Step 406 The TDF reports the usage information of the service data flow to the OCS.
  • Step 407 When the data flow arrives at the PCEF, the PCEF provides policy control for the data flow according to the PCC rule, and the control policy included in the PCC rule installed by the PCEF and the flow processing information installed on the TDF are the same. Therefore, when the data stream passes through the PCEF, according to the policy-controlled processing procedure, the data stream will obtain the bandwidth resource and scheduling priority consistent with the TDF on the PCEF. Therefore, the traffic of the data stream on the TDF and on the PCEF is consistent. Therefore, the traffic of the data stream reported by the TDF to the billing system is accurate.
  • the PCRF is used to install a consistent control policy on a TDF and a PCEF for a certain data stream, thereby ensuring that the data stream is consistent in the amount of TDF and PCEF, thereby ensuring
  • the accuracy of reporting the accounting information by the TDF avoids the need for the related data to be transmitted between the Gx interface (between PCEF and PCRF) and the Sd interface (between TDF and PCRF) because the same data stream is inconsistent in usage on TDF and PCEF.
  • the problem of increased system performance burden caused by a large amount of traffic information, and the charging problem for the data flow on the default bearer is solved.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the charging is implemented on the PCEF.
  • the flow is controlled by the TDF and the control policy consistent with the PCEF is performed on the TDF.
  • the usage of the PCEF is consistent, and the accurate charging of the flow is implemented.
  • the process includes the following steps:
  • Step 501 After the application layer service negotiation, the AF sends the service information to the PCRF.
  • Step 502 The PCRF performs a policy decision for the service according to the service information, the user subscription information, and the operator policy, and formulates a PCC rule for the service data flow, where the PCC rule includes an SDF Template, QCI authorized to the service data flow. , MBR and GBR, etc.
  • Step 503 The PCRF sends the PCC rule to the PCEF.
  • Step 504 The PCRF sends the stream processing information corresponding to the PCC rule to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Template, QCI, MBR, and GBR.
  • Step 505 When the service data flow arrives at the PCEF, perform a control policy on the data flow according to the PCC rule and the APN-AMBR.
  • the APN-AMBR is used to describe the shared bandwidth of all the Non-GBR services.
  • the APN-AMBR is sent by the PCRF to the PCEF when the user accesses the network and establishes an IP-CAN session. If the APN-AMBR can meet the bandwidth requirement of all current Non-GBR flows of the AP where the user is located, the bandwidth is provided for the data flow according to the authorized bandwidth of the PCC rule. If the APN-AMBR cannot meet the bandwidth requirements of all current Non-GBR services, and the data stream belongs to the Non-GBR data stream, all Non-GBR streams perform bandwidth preemption.
  • Step 506 The PCEF records the usage information of the service data flow, and reports the charging information to the OCS.
  • Step 507 When the service data flow arrives at the TDF, the TDF first performs flow detection according to the ADC rule delivered by the PCRF.
  • the PCEF provides policy control for the service data flow according to the flow processing information. Since the flow control information of the TDF installation contains the same control policy as the PCC rules installed on the PCEF, when the service data flow passes through the TDF, it will obtain consistent control with the PCEF. Therefore, the traffic data stream is consistent in usage on the TDF and on the PCEF. Therefore, the usage of the service data stream reported by the PCEF to the billing system is accurate.
  • FIG. 6 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 3 of the present invention.
  • This embodiment describes the implementation of charging on the TDF.
  • the downstream information cannot be sent by the AF.
  • the TDF is required for flow detection.
  • the control strategy is inconsistent between the TDF and the PCEF
  • the flow is performed on the TDF and the PCEF is consistent with the control policy to ensure that the flow is consistently controlled by the TDF and the PCEF.
  • the process includes the following steps:
  • Step 601 The PCRF sends the ADC rule to the TDF.
  • the PCRF sends the stream processing information corresponding to all PCC rules that have been activated on the PCEF to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Template, QCI, MBR and GBR.
  • the PCRF sends the APN-AMBR to the TDF during the establishment of the Sd session.
  • Step 602 When the data flow of the application carried by the user reaches the TDF, the TDF performs flow detection according to the ADC rule, and when the data flow is detected, matches the data flow with the TDF upstream processing information.
  • Step 603 If the data stream and all the stream processing information on the TDF do not match, the TDF reports the quintuple information of the data stream to the PCRF.
  • Step 604 The PCRF performs policy decision according to the reported quintuple information, and formulates the data flow for the data flow. PCC rules.
  • Step 605 The PCRF sends the PCC rule to the PCEF.
  • Step 606 The PCRF generates flow processing information for the data flow according to the PCC rule, and sends the information to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Template, QCL MBR and GBR.
  • Step 607 The TDF performs policy control on the data flow according to the stream processing information and the APN-AMBR.
  • the APN-AMBR is used to describe the shared bandwidth of all Non-GBR services.
  • the APN-AMBR is sent by the PCRF to the TDF when the user accesses the network and establishes an IP-CAN session and a TDF session. If the APN-AMBR can meet the bandwidth requirements of all current Non-GBR flows in the AP where the user is located, the ARP-AMBR provides bandwidth resources according to the authorized bandwidth (MBR, GBR) included in the flow processing information.
  • MRR authorized bandwidth
  • all Non-GBR streams perform bandwidth preemption. If the preemption capability of the data stream is lower than that of other data streams, the data stream will not be provided with bandwidth resources on the TDF according to the authorized bandwidth in the stream processing information, and the data stream is limited in speed and packet loss.
  • Step 608 The TDF records the usage information of the data flow, and reports the charging information to the OCS.
  • the data stream passes through the PCEF, according to the policy-controlled processing process, the data stream will obtain bandwidth and QoS resources consistent with the TDF on the PCEF. Therefore, the data stream is consistent in usage on the TDF and on the PCEF, thereby ensuring that the amount of the data stream reported by the TDF to the billing system is accurate.
  • FIG. 7 is a schematic flowchart of a method for managing a data flow according to Embodiment 4 of the present invention.
  • This embodiment describes the implementation of charging on the PCEF.
  • the upstream information cannot be sent by the AF.
  • the TDF is required for flow detection.
  • the process includes the following Steps:
  • Step 701 The PCRF sends the ADC rule to the TDF.
  • the stream processing information corresponding to all PCC rules that have been activated on the PCEF is sent to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Template, QCI, MBR, and GBR.
  • Step 702 When the service data flow arrives at the PCEF, perform uplink bearer binding on the flow, and verify whether the data flow passes the corresponding bearer transmission. And according to the implementation of the corresponding control strategy.
  • Step 703 When the data flow arrives at the TDF, the TDF performs flow detection according to the ADC rule, and when the data flow is detected, matches the data flow with all flow processing information on the TDF.
  • Step 704 If the data stream and all the stream processing information on the TDF do not match, the TDF reports the quintuple information of the data stream to the PCRF.
  • Step 705 The PCRF performs policy decision according to the reported quintuple information, and formulates a PCC rule for the data flow.
  • Step 706 The PCRF sends the PCC rule to the PCEF.
  • Step 707 The PCRF generates flow processing information according to the PCC rule, and sends the information to the TDF.
  • the stream processing information includes SDF Templates, QCI, MBR, and GBR that control the data stream.
  • Step 708 The TDF performs policy control on the data flow according to the flow processing information and the APN-AMBR.
  • the APN-AMBR is used to describe the shared bandwidth of all non-GBR services.
  • the APN-AMBR is sent by the PCRF to the TDF when the user accesses the network and establishes an IP-CAN session and a TDF session. If the APN-AMBR meets the bandwidth requirements of all current Non-GBR flows of the AP where the user is located, the ARP-AMBR provides bandwidth resources according to the authorized bandwidth (MBR, GBR) included in the flow processing information.
  • MRR authorized bandwidth
  • all Non-GBR streams perform bandwidth preemption. If the preemption capability of the data stream is lower than that of other data streams, the data stream will not be provided with bandwidth resources on the TDF according to the authorized bandwidth in the stream processing information, and the data stream is limited in speed and packet loss.
  • Step 709 When the data flow passes through the PCEF, the PCEF provides policy control for the data flow according to the PCC rule, and the control policy included in the PCC rule installed by the PCEF and the flow processing information on the TDF include the same control policy.
  • the policy control process which will obtain the bandwidth and QoS resources on the PCEF that are consistent with the TDF, so the data is consistent on the PCEF and on the TDF.
  • Step 710 The PCEF records the usage information of the data flow, and reports the charging information to the OCS.
  • the TDF first performs flow detection according to the ADC rules issued by the PCRF.
  • the PCEF provides policy control for the data flow according to the PCC rule, due to the PCC rules installed by the TDF.
  • the rules installed on the PCEF are the same, so when the data stream passes through the TDF, according to the policy-controlled processing process, the data stream will obtain the bandwidth resources consistent with the PCEF on the TDF, and will be consistent with the TDF on the PCEF. control. Therefore, the traffic of the data stream on the TDF and on the PCEF is consistent. Therefore, the traffic of the data stream reported by the PCEF to the billing system is accurate.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a system for managing data streams according to an embodiment of the present invention.
  • the system shown in Figure 8 includes a TDF 81, where: TDF 81 includes:
  • the obtaining device 811 is configured to: obtain stream processing information of the data stream, where the stream processing information includes an APN-AMBR of the user, an SDF Template corresponding to all activated PCC rules on the PCEF, a QCI, and an MBR;
  • the management device 812 is configured to: filter and process the data stream according to the stream processing information.
  • the system further includes: a PCRF 82, wherein the PCRF 82 includes: a sending device 821, configured to: send stream processing information of the data stream to the TDF.
  • the management device 812 includes:
  • a first filtering module 8121 configured to: match a quintuple of the detected data stream with all SDF templates;
  • the first processing module 8122 is configured to: when the SDF template is matched, if the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the matched SDF template includes only the MBR, determine that the data flow is a Non-GBR flow, according to the APN- The AMBR and the MBR perform bandwidth control on the Non-GBR stream.
  • the first processing module 8122 is configured to follow the APN-AMBR and the following manner.
  • the MBR performs bandwidth control on the Non-GBR stream:
  • Non-GBR flows share the APN-AMBR
  • the APN-AMBR can meet the bandwidth requirement of all the current Non-GBR flows of the AP where the user is located, the bandwidth is provided for the data flows according to the MBR in the PCC rule. If the APN-AMBR fails to meet the bandwidth requirements of all the current Non-GBR flows of the AP where the user is located, all non-GBR flows are initiated to perform bandwidth preemption.
  • the stream processing information further includes a GBR.
  • the management device 812 includes:
  • a second filtering module 8123 configured to: match a quintuple of the detected data stream with all SDF Templates;
  • the second processing module 8124 is configured to: when matching the SDF Template, if the bandwidth information in the PCC rule corresponding to the matched SDF Template includes the MBR and the GBR, determine that the data stream is a GBR stream, according to the MBR and the GBR. Bandwidth control is performed on the GBR stream.
  • a control policy consistent with the PCEF is performed on the data stream on the TDF, so that the usage of the data flow through the TDF and the PCEF is consistent, so that the reported usage information is accurate, and the data flow is implemented. Accurate billing.
  • steps of the foregoing embodiments may also be implemented by using an integrated circuit. These steps may be separately fabricated into individual integrated circuit modules, or multiple modules or steps may be fabricated into a single integrated circuit module. achieve.
  • embodiments of the invention are not limited to any specific combination of hardware and software.
  • the devices/function modules/functional units in the above embodiments may be implemented by a general-purpose computing device, which may be centralized on a single computing device or distributed over a network of multiple computing devices.
  • each device/function module/functional unit in the above embodiment is implemented in the form of a software function module and sold or used as a stand-alone product, it can be stored in a computer readable storage medium.
  • the above mentioned computer readable storage medium may be a read only memory, a magnetic disk or an optical disk or the like.
  • the usage of the TDF and the PCEF is consistent, so that the reported usage information is accurate, and accurate charging of the data stream is implemented.

Abstract

一种管理数据流的方法和系统。所述方法包括：TDF获取数据流的流处理信息，其中，所述流处理信息包括用户的APN-AMBR和PCEF上所有激活的PCC规则对应的SDF Template、QCI以及MBR；以及所述TDF根据流处理信息对数据流进行过滤和处理。

Description

管理数据流的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域， 尤其涉及一种管理数据流的方法和系统。
背景技术
1、 架构说明
图 1为第三代合作伙伴计划 （3GPP, 3rd Generation Partnership Project ) 定义的针对移动网络的策略和计费控制 （PCC, Policy and Charging Control ) 架构的示意图。 各实体功能描述如下：
PCRF ( Policy and Charging Rules Function, 策略和计费规则功能） 为业 务包含的业务数据流在传输过程中使用网络资源制定的资源控制策略， 包括 QoS ( Quality of Service, 服务质量）控制策略和计费控制策略。
PCEF( Policy and Charging Enforcement Function,策略和计费执行功能 ) 用于执行 PCRF下发的或者 PCEF预配置的 PCC规则，对网络上传输的互联 网协议（ Internet Protocol, IP )报文进行检测 , 识别该 IP报文隶属的业务数 据流， 并对业务数据流提供 QoS和计费控制。
BBERF ( Bearer Binding and Event Report Function, 载绑定和事件上才艮 功能 )主要用于对网络上传输的 IP报文进行检测， 并将 IP报文按照规则映 射到承载通道上。 BBERF还执行承载相关事件的上报， 例如， 当承载丟失， 或者发生接入网络切换的时候， 都需要将事件上报给 PCRF, 请求 PCRF进 行决策。
TDF ( Traffic Detection Function, 流检测功能）用于执行应用检测， 并 将检测的应用信息上报给 PCRF。 还可以实现对检测到的应用按照 PCRF下 发的策略实施策略控制， 例如， 门控、 带宽限制、 应用重定向， 以及收集并 向计费系统上报计费信息等。
SPR ( Subscription Profile Repository, 用户签约数据库）用于保存用户签 约的业务信息，为 PCRF制订 PCC规则提供必要的用户签约信息。 OCS( Online Charging System, 在线计费系统 )和 OFCS ( Offline Charging System, 离线 计费系统）分别用于离线计费和在线计费。
用户在接入网络时， PCEF 和 PCRF 之间建立 IP 连接接入网 （IP Connectivity Access Network, IP-CAN )会话，用于所述用户开展业务过程中， PCRF向 PCEF下发针对业务数据流的 QoS和计费策略。 PCC对业务提供 QoS 和计费控制的过程描述如下：
用户开展业务的时候， 应用功能（Application Function, AF )将业务信 息或者 TDF将检测到的应用信息上报给 PCRF,所述业务信息和 /或应用信息 中包含了五元组以及其他如业务 /应用类型等信息。 PCRF根据所述业务信息 和 /或应用信息， 为数据流制定 PCC规则， 所述 PCC规则包含业务数据流模 板（ Service Data Flow Template, SDF Template, 即， 包含五元组信息） 、 业 务 /应用标识、 授权 QoS和带宽 （包括 QoS分类标识 （ QoS Class Identifier, QCI )、最大比特率（ Maximum Bit Rate, MBR )和保证比特速率（ Guaranteed Bit Rate, GBR ) ) , 以及计费策略等。 PCRF将所述 PCC规则下发给 PCEF。 PCEF按照 QCI执行承载绑定， 如果已有承载的 QCI和 PCC规则中的 QCI 对应， 则将该 PCC规则绑定到该承载上； 如果没有承载的 QCI和 PCC规则 中的 QCI对应，则 PCEF发起和该 QCI匹配的承载建立， 并将该 PCC规则绑 定到该承载中。当承载绑定完成之后，就建立了 PCC规则和承载的对应关系。 具有相同 QCI的 PCC规则可以绑定到同一个承载中， 即， 多个业务数据流 可以共享同一个承载。 此后当数据报文经过 PCEF时， PCEF将该数据报文 的五元组和承载上的 SDF Template进行匹配。 当和其中 SDF Template匹配 时， 就知道该数据报文用哪个 PCC规则控制， 再根据 PCC规则和承载的绑 定关系， 知道该数据报文使用哪个承载。 从而为该数据报文提供对应的 QoS 和带宽保证， 同时按照计费策略， 收集该数据报文的计费信息， 并上报给计 费系统。
上述承载分为 GBR承载和非 GBR ( Non-GBR )承载。 其中 GBR承载 是为业务数据流提供绝对的 QoS和带宽保证， 即， 使用该承载的数据报文一 定会按照授权分配的 QoS和带宽资源为其提供服务质量保证， 即使在网络发 生资源使用紧张的情况下， 也不会被其他数据报文抢占资源。 Non-GBR承载 是为业务数据流提供相对的 QoS和带宽保证。 所有 Non-GBR承载上的业务 数据流都共享一个接入点名称-聚合最大比特率 （ Access Point Name-Aggregate Maximum Bit Rate , APN-AMBR ) (该信息为用户开展的所 有 Non-GBR业务共享的签约带宽，在 IP-CAN会话建立时，下发给 PCEF )。 当网络资源足够可以按照每个业务数据流的授权 QoS 和带宽分配给所述业 务数据流的时候， 可以为其提供 QoS和带宽保证， 当网络资源发生使用紧张 的时候， 所述业务数据流就会按照 QCI执行资源抢占。 因此使用 Non-GBR 承载的业务无法从网络获得可靠的 QoS和带宽保证。
上述描述的情况是在用户开展业务 /应用的过程中，利用图 1所示的 PCC 架构为业务 /应用提供 QoS 和计费控制的过程， 利用上述过程接受控制的业 务数据流的五元组都能匹配到 SDF Template中， 因此都可以使用专用 GBR 或者 Non-GBR承载传输。 然而实际情况是还有一部分业务数据流的五元组 信息和 PCEF上所有 SDF Template都无法匹配， 这时按照现有标准定义， 运 营商可以把这部分业务数据流进行丟弃， 或者建立一个配置了通配五元组的 默认承载来传输这一部分业务数据流。 默认承载也为 Non-GBR类型， 即， 不为使用该承载的任何数据流提供绝对的 QoS和带宽保证。使用默认承载的 业务数据流和其他使用 Non-GBR专用承载的业务数据流共享 APN-AMBR。
2、 TDF实现计费的过程
当网络中部署了 TDF, 在计费时存在计费不准确的问题。 以下行数据流 (网络发送数据流给用户）为例， 图 2为相关技术中 PCEF处理数据流的示 意图， 当所述数据流以 200kb/S的速率通过 TDF的时候， TDF按照 PCRF下 发的应用检测和控制 （Application Detection and Control, ADC )规则对该数 据流进行检测，识别出应用，并按照 TDF上的控制策略，允许该数据流通过， 并记录流量信息， 上报给计费系统。 但是当该数据流到达 PCEF时， 该数据 流的五元组和 SDF Template匹配 , PCEF按照对应的 PCC规则对其实施控制 , 进行限速，流量变为 150kb/s,并导致丟包。由于 TDF并不知道该流经过 PCEF 时进行了限速， 导致丟包， 进而导致 TDF上的流量大于 PCEF上的流量。 在 这种情况下对用户收费的时候， 应该按照实际接收的流量（即， 在 PCEF上 丟包后的流量）进行计费， 显然 TDF上报给计费系统的流量是不准确的， 按 照此部分流量进行计费， 必然导致多收费的问题。
针对上述针对相同数据流在 TDF和 PCEF控制不一致，进而导致用量（例 如， 流量、 时间等） 不一致， 产生计费不准确的情况， 相关技术中对此提出 了一种解决方法， 包括如下步骤：
步骤 1、 将 PCEF上的所有 SDF Template通过 PCRF上报给 TDF。
步骤 2、 当数据流经过 TDF, 进行检测时， TDF将该数据流的五元组信 息和 SDF Template匹配。
如果五元组信息和所有 SDF Template都不匹配，说明在 PCEF上没有对 应的 PCC规则控制该数据流， 因此流经 TDF的用量和流经 PCEF上的用量 一致， 不会发生计费不准确的情况。该情况下 TDF直接向计费系统上报用量 信息。
如果五元组信息和其中的 SDF Template匹配，说明在 PCEF上有对应的 PCC规则控制该数据流，则有可能导致该数据流在 TDF和 PCEF上的用量不 一致。
步骤 3、 在步骤 2匹配的情况下， TDF将该数据流对应的 SDF Template 上报给 PCRF。
步骤 4、 PCRF要求 PCEF上报该 SDF Template对应的数据流的用量信 息， 并将用量信息下发给 TDF。
步骤 5、 TDF进行用量校正。
例如， TDF比较 TDF上收集的用量和从 PCEF上收集的用量（通过 PCRF 上报给 TDF ) , 如果 TDF上的用量大于 PCEF上的用量， 则 TDF将 PCEF 收集的用量上报给计费系统， 如果 TDF上的用量小于 PCEF上的用量， 则 TDF将自己收集的用量上^艮给计费系统。
在上述对数据流的控制过程中， 为了达到准确计费的目的， PCRF 需要 不断监控 PCEF上的用量， 并需要通过 PCRF传递给 TDF, 或者在 TDF上监 控用量并通过 PCRF将用量传递给 PCEF,以进行用量校正，实现准确计费。 这种在 Gx接口 （ PCEF和 PCRF间） 、 Sd接口 （ TDF和 PCRF间 )上传递 用量的方式， 在网络中有大量数据流的时候， 就会导致频繁传递和处理用量 信息， 这样势必会增加系统设备的处理负担， 影响网络稳定性。
上述实现方式通过业务数据流的五元组识别经过 TDF 的该数据流是否 在 PCEF上也有相应的控制策略。 如果该数据流的五元组和 TDF上所有的 SDF Template都不匹配， 则认为该数据流在 PCEF上不受策略控制， 也就不 会导致 TDF上计费不准确的情况。 如果和其中的 SDF Template匹配， 则认 为该流在 PCEF上也需要进行策略控制， 从而需要对该流进行用量校正， 才 能达到准确计费的目的。
而这种实现方式没有考虑到业务数据流利用默认承载传输的情况。 根据 前面的介绍， 利用默认承载传输的业务数据流都使用通配五元组， 即， 该承 载上所有流的五元组都一样。 当网络的 QoS和带宽资源发生紧张时， 默认承 载和所有 Non-GBR承载上的业务数据流都要进行资源抢占， 这样同样会造 成部分数据流在 PCEF上丟包。 当丟包的流是默认承载上的流时， 由于这些 流使用通配的五元组， 根据相关技术就无法区分是哪一个业务数据流发生了 计费。
发明内容
本发明实施例提供一种管理数据流的方法和系统， 以解决如何使数据流 经过 TDF和 PCEF时的用量一致。
本发明实施例提供一种管理数据流的方法， 包括：
流检测功能 TDF获取数据流的流处理信息， 其中， 所述流处理信息包括 用户的接入点名称-聚合最大比特率 APN-AMBR、策略和计费执行功能 PCEF 上所有激活的策略和计费控制 PCC 规则对应的业务数据流模板 SDF Template, 服务质量分类标识 QCI以及最大比特率 MBR; 以及
所述 TDF根据流处理信息对数据流进行过滤和处理。
所述方法还具有如下特点：
所述流处理信息是由策略和计费规则功能 PCRF发送的。
所述方法还具有如下特点： 所述 TDF根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处理， 包括： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息仅包括 MBR, 则所述 TDF判定所述数据流为非保证比特率 Non-GBR流， 按照 APN-AMBR和 MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制。
所述方法还具有如下特点：
所述 TDF按照 APN-AMBR和 MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制 , 包括：
当有多个 Non-GBR流共享 APN-AMBR时， 如果 APN-AMBR能够满足 该用户所在接入点（ Access Point, AP )下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则所述 TDF为所述数据流按照 PCC规则中的 MBR提供带宽资源；如果所述 APN-AMBR无法满足所述用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR流执行带宽抢占。
所述方法还具有如下特点：
所述流处理信息还包括保证比特率 GBR。
所述方法还具有如下特点：
所述 TDF根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处理， 包括： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息包括 MBR和 GBR,则所述 TDF判定所述数据流为 GBR流， 按照 MBR和 GBR对所述 GBR流执行带宽控制。
本发明实施例还提供一种管理数据流的系统， 包括： 流检测功能 TDF, 其中， 所述 TDF包括：
获取装置， 其设置成： 获取数据流的流处理信息， 其中， 所述流处理信 息包括用户的接入点名称-聚合最大比特率 APN-AMBR、 策略和计费执行功 能 PCEF上所有激活的策略和计费控制 PCC规则对应的业务数据流模板 SDF Template, 服务质量分类标识 QCI以及最大比特率 MBR; 以及 管理装置， 其设置成： 根据流处理信息对数据流进行过滤和处理。
所述系统还具有如下特点：所述系统还包括：策略和计费规则功能 PCRF, 其中， 所述 PCRF包括：
发送装置， 其设置成： 向所述 TDF发送数据流的流处理信息。
所述系统还具有如下特点： 所述管理装置包括：
第一过滤模块， 其设置成： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第一处理模块， 其设置成： 当匹配到 SDF Template 时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息仅包括 MBR, 则判定所述数据 流为非保证比特率 Non-GBR流 ,按照 APN-AMBR和 MBR对所述 Non-GBR 流执行带宽控制。
所述系统还具有如下特点：
所述第一处理模块是设置成以如下方式按照所述 APN-AMBR 和所述 MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制：
当有多个 Non-GBR流共享 APN-AMBR时 , 如果 APN-AMBR能够满足 该用户所在接入点 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求，则为所述数据流 按照 PCC规则中的 MBR提供带宽资源； 如果所述 APN-AMBR无法满足所 述用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR 流执行带宽抢占。
所述系统还具有如下特点：
所述流处理信息还包括保证比特率 GBR。
所述系统还具有如下特点： 所述管理装置包括：
第二过滤模块， 其设置成： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第二处理模块， 其设置成： 当匹配到 SDF Template 时， 如果匹配到的
SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息包括 MBR和 GBR, 则判定所 述数据流为 GBR流， 按照 MBR和 GBR对所述 GBR流执行带宽控制。 本发明实施例中，通过在 TDF上对该数据流执行与 PCEF上一致的控制 策略， 从而保证该数据流经过 TDF和 PCEF时的用量一致， 从而保证后续上 报的用量信息精确， 实现对该数据流的精确计费。 附图概述
图 1为第三代合作伙伴计划定义的针对移动网络的策略和计费控制架构 的示意图；
图 2为相关技术中 PCEF处理数据流的示意图；
图 3为本发明实施例提供的管理数据流的方法的流程示意图； 图 4为本发明实施例一提供的管理数据流的方法的流程示意图； 图 5为本发明实施例二提供的管理数据流的方法的流程示意图； 图 6为本发明实施例三提供的管理数据流的方法的流程示意图； 图 7为本发明实施例四提供的管理数据流的方法的流程示意图； 图 8为本发明实施例提供的管理数据流的系统的结构示意图。 本发明的较佳实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作详细描述。 需要说明的是， 在不冲突 的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图 3为本发明实施例提供的管理数据流的方法的流程示意图。 图 3所示 方法实施例包括如下步骤：
步骤 301、 TDF获取数据流的流处理信息。
其中该数据流的流处理信息与 PCEF所使用的流处理信息相同； 其中所述流处理信息包括 APN-AMBR以及 PCEF上所有激活的 PCC规 则对应的 SDF Template, QCI以及 MBR。
步骤 302、 TDF根据所述流处理信息对数据流进行过滤和处理。
需要说明的是， 步骤 301中流处理信息是从 PCRF获取的。
其中， TDF根据流处理信息对数据流进行过滤和处理包括： 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息仅包括 MBR,则所述 TDF按照 APN-AMBR和 MBR执行带 宽控制。
其中， TDF按照 APN-AMBR和 MBR执行带宽控制， 包括：
当多个 Non-GBR流共享 APN-AMBR时 , 如果该 APN-AMBR能够满足 该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求，则为该数据流按照 PCC 规则中的授权带宽提供带宽资源； 如果该 APN-AMBR无法满足该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR流执行带宽 抢占。
其中， 流处理信息还包括 GBR ) , 仅在数据流为 GBR流时， 为了保证 其服务质量， 对 GBR流进行带宽控制。
所述 TDF在接收到数据流后，根据所述流处理信息对所述数据流进行过 滤和处理， 包括：
将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息包括 MBR和 GBR, 则所述 TDF按照 MBR和 GBR执行带 宽控制。
本发明实施例中，通过在 TDF上对该数据流执行与 PCEF上一致的控制 策略，从而保证该数据流经过 TDF和 PCEF时的用量一致， 因此无论是 TDF 进行计费， 还是 PCEF计费， 数据流在两者上使用的用量都是相同的， 因此 信息精确， 实现对该数据流的精确计费。
下面
实施例一
图 4为本发明实施例一提供的管理数据流的方法的流程示意图。 本实施 例中描述的是在 TDF上实施计费， 对于下行流在 TDF和 PCEF上控制策略 不一致的情况， 通过对该流在 TDF上执行和 PCEF上一致的控制策略， 从而 保证该流经过 TDF和 PCEF时的用量一致， 实现对该流的精确计费， 其流程 包括如下步骤：
步骤 401、 经过应用层业务协商， AF将业务信息下发给 PCRF。
步骤 402、 PCRF根据业务信息、用户签约信息和运营商策略为业务进行 策略决策， 为业务数据流制定 PCC规则， 其中， 所述 PCC规则包含授权给 所述业务数据流的 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR等。
步骤 403、 PCRF将所述 PCC规则下发给 PCEF。
步骤 404、 PCRF将所述 PCC规则对应的流处理信息下发给 TDF。 所述 流处理信息包含 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR。
步骤 405、当业务数据流到达 TDF时，首先 TDF按照 PCRF下发的 ADC 规则执行流检测， 当检测到所述数据流时， 对该数据流根据步骤 404下发的 流处理信息以及 APN-AMBR执行控制策略。 所述 APN-AMBR用于描述所 有 Non-GBR业务的共享带宽， 所述 APN-AMBR是在用户接入网络， 建立 IP-CAN会话和 TDF会话时， 由 PCRF下发给 TDF。 如果此时 APN-AMBR 可以满足该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求，则为该数据流 按照流处理信息中的授权带宽 （MBR、 GBR ) 提供带宽资源。 如果此时 APN-AMBR无法满足当前所有 Non-GBR业务的带宽需求， 而该数据流又属 于 Non-GBR数据流， 此时所有 Non-GBR流执行带宽抢占。 如果该数据流的 抢占能力低于其他数据流的抢占能力，则该数据流在 TDF上就不会按照流处 理信息中的授权带宽为其提供带宽资源， 该数据流被限速， 丟包。
步骤 406、 TDF将业务数据流的用量信息上报给 OCS。
步骤 407、 当该数据流到达 PCEF的时候， PCEF按照 PCC规则为所述 数据流提供策略控制， 由于 PCEF安装的 PCC规则包含的控制策略和 TDF 上安装的流处理信息包含的控制策略是相同的， 因此当该数据流经过 PCEF 时， 按照策略控制的处理过程， 该数据流在 PCEF上将获得和在 TDF上一致 的带宽资源和调度优先级。 因此对数据流在 TDF和在 PCEF上的流量是一致 的。 从而保证 TDF向计费系统上报的该数据流的流量是准确的。
本实施例由于釆用了 PCRF对某一数据流在 TDF和 PCEF上安装一致的 控制策略， 保证了该数据流在 TDF和 PCEF上的用量一致， 从而能够保证 TDF上报计费信息的准确性，避免了相关技术描述的因为同一数据流在 TDF 和 PCEF上的用量不一致而需要在 Gx接口 （ PCEF和 PCRF之间） 以及 Sd 接口 （TDF和 PCRF之间）传递大量的流量信息所带来的系统性能负担增大 的问题， 同时解决了针对默认承载上的数据流的计费问题。
实施例二
图 5为本发明实施例二提供的管理数据流的方法的流程示意图。 本实施 例描述的是在 PCEF上实施计费， 对于上行流在 TDF和 PCEF上控制策略不 一致的场景， 通过对该流在 TDF上执行和 PCEF上一致的控制策略， 从而保 证该流经过 TDF和 PCEF时的用量一致 , 实现对该流的精确计费， 其流程包 括如下步骤：
步骤 501、 经过应用层业务协商， AF将业务信息下发给 PCRF。
步骤 502、 PCRF根据业务信息、用户签约信息和运营商策略为所述业务 进行策略决策， 为业务数据流制定 PCC规则， 其中， 所述 PCC规则包含授 权给所述业务数据流的 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR等。
步骤 503、 PCRF将所述 PCC规则下发给 PCEF。
步骤 504、 PCRF将所述 PCC规则对应的流处理信息下发给 TDF。 所述 流处理信息包含 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR。
步骤 505、 当业务数据流到达 PCEF 时， 对该数据流根据 PCC规则和 APN-AMBR执行控制策略。 所述 APN-AMBR用于描述所有 Non-GBR业务 的共享带宽， 所述 APN-AMBR是在用户接入网络， 建立 IP-CAN会话时， 由 PCRF下发给 PCEF的。如果此时 APN-AMBR可以满足该用户所在 AP下 当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则为该数据流按照 PCC规则的授权带宽 提供带宽资源。如果此时 APN-AMBR无法满足当前所有 Non-GBR业务的带 宽需求， 而该数据流又属于 Non-GBR数据流， 此时所有 Non-GBR流执行带 宽抢占。 如果该数据流的抢占能力低于其他数据流的抢占能力， 则该数据流 在 TDF上就不会按照流处理信息中的授权带宽为其提供带宽资源，该数据流 被限速， 丟包。 步骤 506、 PCEF记录该业务数据流的用量信息， 同时向 OCS上报计费 信息。
步骤 507、 当该业务数据流到达 TDF的时候，首先 TDF按照 PCRF下发 的 ADC规则实施流检测， 当检测到该业务数据流时， PCEF按照流处理信息 为所述业务数据流提供策略控制，由于 TDF安装的流处理信息包含的控制策 略和 PCEF上安装的 PCC规则包含的控制策略相同， 当该业务数据流经过 TDF时，将获得和在 PCEF上的一致的控制。 因此该业务数据流在 TDF和在 PCEF上的用量一致。 从而保证 PCEF向计费系统上报的该业务数据流的用 量是精确的。
本实施例所要解决的问题和达到的效果和实施例一是一样的。
实施例三
图 6为本发明实施例三提供的管理数据流的方法的流程示意图。 本实施 例描述的是在 TDF上实施计费， 下行流的信息无法由 AF下发， 需要 TDF 进行流检测。 对于该下行流在 TDF和 PCEF上控制策略不一致的场景， 通过 对该流在 TDF上执行和 PCEF上一致的控制策略 ,保证该流经过 TDF和 PCEF 上执行一致的控制， 从而实现对该流实施精确计费的目的， 其流程包括如下 步骤：
步骤 601、 PCRF将 ADC规则下发给 TDF。 同时 PCRF将在 PCEF上已 经激活的所有 PCC规则对应的流处理信息下发给 TDF。 所述流处理信息包 含 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR。 同时在 Sd会话建立过程中， PCRF 将 APN-AMBR下发给 TDF。
步骤 602、 当用户开展的应用的数据流到达 TDF时， TDF按照 ADC规 则进行流检测， 当检测到所述数据流时，将该数据流和 TDF上流处理信息进 行匹配。
步骤 603、 如果所述数据流和 TDF上所有流处理信息都不匹配， 则 TDF 将检测到所述数据流的五元组信息上报给 PCRF。
步骤 604、 PCRF根据上报的五元组信息进行策略决策， 为该数据流制定 PCC规则。
步骤 605、 PCRF将所述 PCC规则下发给 PCEF。
步骤 606、 PCRF根据所述 PCC规则产生针对该数据流的流处理信息并 下发给 TDF。 所述流处理信息包含 SDF Template, QCL MBR和 GBR。
步骤 607、 TDF按照所述流处理信息和 APN-AMBR,对该数据流执行策 略控制。 所述 APN-AMBR用于描述所有 Non-GBR业务的共享带宽， 所述 APN-AMBR是在用户接入网络 ,建立 IP-CAN会话和 TDF会话时 , 由 PCRF 下发给 TDF的。 如果此时 APN-AMBR可以满足该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR 流的带宽需求， 则为该数据流按照流处理信息中包含的授权带宽 ( MBR、 GBR )提供带宽资源。 如果此时 APN-AMBR 无法满足当前所有 Non-GBR业务的带宽需求， 而该数据流又属于 Non-GBR数据流， 此时所有 Non-GBR流执行带宽抢占。如果该数据流的抢占能力低于其他数据流的抢占 能力，则该数据流在 TDF上就不会按照流处理信息中的授权带宽为其提供带 宽资源， 该数据流被限速， 丟包。
步骤 608、 TDF记录该数据流的用量信息， 同时向 OCS上报计费信息。 步骤 609、 当该数据流到达 PCEF时， PCEF按照 PCC规则为所述数据 流提供策略控制， 由于 PCEF安装的 PCC规则包含的控制策略和 TDF上安 装的流处理信息包含的控制策略相同， 因此当该数据流经过 PCEF时， 按照 策略控制的处理过程，该数据流在 PCEF上将获得和在 TDF上一致的带宽和 QoS资源。 因此该数据流在 TDF和在 PCEF上的用量是一致的， 从而保证 TDF向计费系统上报的该数据流的用量是精确的。
实施例四
图 7为本发明实施例四提供的管理数据流的方法的流程示意图。 本实施 例描述的是在 PCEF上实施计费， 上行流的信息无法由 AF下发， 需要 TDF 进行流检测。 对于该上行流在 TDF和 PCEF上控制不一致的场景， 通过对该 流在 TDF上执行和 PCEF上一致的控制策略， 保证该流经过 TDF和 PCEF 上执行一致的控制， 从而实现对该流实施精确计费的目的， 其流程包括如下 步骤：
步骤 701、 PCRF将 ADC规则下发给 TDF。 同时将在 PCEF上已经激活 的所有 PCC规则对应的流处理信息下发给 TDF。 所述流处理信息包含 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR。
步骤 702、 当业务数据流到达 PCEF时， 对该流执行上行承载绑定， 验 证该数据流是否经过相应的承载传输。 并根据执行相应的控制策略。
步骤 703、当所述数据流到达 TDF时， TDF按照 ADC规则进行流检测， 当检测到所述数据流时， 将该数据流和 TDF上所有流处理信息进行匹配。
步骤 704、 如果所述数据流和 TDF上所有流处理信息都不匹配， 则 TDF 将检测到所述数据流的五元组信息上报给 PCRF。
步骤 705、 PCRF根据上报的五元组信息进行策略决策， 为该数据流制定 PCC规则。
步骤 706、 PCRF将 PCC规则下发给 PCEF。
步骤 707、 PCRF根据所述 PCC规则产生流处理信息， 并下发给 TDF。 所述流处理信息包含控制该数据流的 SDF Template, QCI、 MBR和 GBR。
步骤 708、 TDF按照流处理信息和 APN-AMBR,对该数据流执行策略控 制。 所述 APN-AMBR 用于描述所有 non-GBR 业务的共享带宽， 所述 APN-AMBR是在用户接入网络 ,建立 IP-CAN会话和 TDF会话时 , 由 PCRF 下发给 TDF的。 如果此时 APN-AMBR可以满足该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR 流的带宽需求， 则为该数据流按照流处理信息包含的授权带宽 ( MBR、 GBR )提供带宽资源。 如果此时 APN-AMBR 无法满足当前所有 Non-GBR业务的带宽需求， 而该数据流又属于 Non-GBR数据流， 此时所有 Non-GBR流执行带宽抢占。如果该数据流的抢占能力低于其他数据流的抢占 能力，则该数据流在 TDF上就不会按照流处理信息中的授权带宽为其提供带 宽资源， 该数据流被限速， 丟包。
步骤 709、 当该数据流经过 PCEF的时候， PCEF按照 PCC规则为所述 数据流提供策略控制， 由于 PCEF安装的 PCC规则包含的控制策略和 TDF 上的流处理信息包含的控制策略相同， 因此当该数据流经过 PCEF时， 按照 策略控制的处理过程，该数据流在 PCEF上将获得和在 TDF上一致的带宽和 QoS资源， 因此该数据在 PCEF上和在 TDF上的用量是一致的。
步骤 710、 PCEF记录该数据流的用量信息，同时向 OCS上报计费信息。 当该数据流到达 TDF的时候，首先 TDF按照 PCRF下发的 ADC规则实 施流检测， 当检测到该数据流时， PCEF按照 PCC规则为所述数据流提供策 略控制， 由于 TDF安装的 PCC规则和 PCEF上安装的规则相同， 因此当该 数据流经过 TDF时， 按照策略控制的处理过程， 该数据流在 TDF上将获得 和在 PCEF上一致的带宽资源， 在 PCEF上将获得和在 TDF上一致的控制。 因此对数据流在 TDF和在 PCEF上的流量是一致的。从而保证 PCEF向计费 系统上报的该数据流的流量是精确的。
与上述方法实施例对应， 本发明实施例还提供一种管理数据流的系统， 如图 8所示， 图 8为本发明实施例提供的管理数据流的系统的结构示意图。 图 8所示系统包括 TDF 81 , 其中： TDF 81包括：
获取装置 811 , 其用于： 获取数据流的流处理信息， 其中， 所述流处理 信息包括用户的 APN-AMBR、 PCEF 上所有激活的 PCC规则对应的 SDF Template, QCI以及 MBR; 以及
管理装置 812, 其用于： 根据流处理信息对数据流进行过滤和处理。 可选地， 所述系统还包括： PCRF 82, 其中所述 PCRF 82包括： 发送装置 821 , 其用于： 向 TDF发送数据流的流处理信息。
其中， 所述管理装置 812包括：
第一过滤模块 8121 , 其用于： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第一处理模块 8122, 其用于： 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到 的 SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息仅包括 MBR, 则判定所述数 据流为 Non-GBR流， 按照 APN-AMBR和 MBR对所述 Non-GBR流执行带 宽控制。
其中， 所述第一处理模块 8122是用于以如下方式按照 APN-AMBR和 MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制：
当有多个 Non-GBR流共享 APN-AMBR时， 如果 APN-AMBR能够满足 该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则为所述数据流按照 PCC规则中的 MBR提供带宽资源； 如果 APN-AMBR无法满足该用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR流执行带宽 抢占。
可选地， 所述流处理信息还包括 GBR。
其中， 所述管理装置 812包括：
第二过滤模块 8123 , 其用于： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第二处理模块 8124, 其用于： 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到 的 SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息包括 MBR和 GBR, 则判定 所述数据流为 GBR流， 按照 MBR和 GBR对所述 GBR流执行带宽控制。
本发明实施例中，通过在 TDF上对该数据流执行与 PCEF上一致的控制 策略， 从而保证该数据流经过 TDF和 PCEF时的用量一致， 使得上报的用量 信息精确， 实现对该数据流的精确计费。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计 算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中， 所述计算机程序在相应的硬件平台上 （如， 系统、 设备、 装置、 器件等）执 行， 在执行时， 包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现， 这 些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明实施例不限制于任何特 定的硬件和软件结合。
上述实施例中的各装置 /功能模块 /功能单元可以釆用通用的计算装置来 实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 也可以分布在多个计算装置所组 成的网络上。 上述实施例中的各装置 /功能模块 /功能单元以软件功能模块的形式实现 并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器、 磁盘或光盘等。
以上所述,仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内， 可轻易 想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保 护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
工业实用性
本发明实施例中， 保证数据流经过 TDF和 PCEF时的用量一致， 使得上 报的用量信息精确， 实现对该数据流的精确计费。

Claims

权利要求书
1、 一种管理数据流的方法， 包括：
流检测功能 TDF获取数据流的流处理信息， 其中， 所述流处理信息包括 用户的接入点名称-聚合最大比特率 APN-AMBR、策略和计费执行功能 PCEF 上所有激活的策略和计费控制 PCC 规则对应的业务数据流模板 SDF Template, 服务质量分类标识 QCI以及最大比特率 MBR; 以及
所述 TDF根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处理。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中，
所述流处理信息是由策略和计费规则功能 PCRF发送的。
3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中，
所述 TDF根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处理， 包括： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息仅包括 MBR, 则所述 TDF判定所述数据流为非保证比特率 Non-GBR流 ,按照所述 APN-AMBR和所述 MBR对所述 Non-GBR流执行带 宽控制。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其中，
所述 TDF按照所述 APN-AMBR和所述 MBR对所述 Non-GBR流执行带 宽控制， 包括：
当有多个 Non-GBR流共享所述 APN-AMBR时， 如果所述 APN-AMBR 能够满足所述用户所在接入点 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求，则所 述 TDF为所述数据流按照所述 PCC规则中的 MBR提供带宽资源；如果所述 APN-AMBR无法满足所述用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR流执行带宽抢占。
5、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中，
所述流处理信息还包括保证比特率 GBR。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 所述 TDF根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处理， 包括： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及 当匹配到 SDF Template时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规 则中的带宽信息包括 MBR和 GBR,则所述 TDF判定所述数据流为 GBR流， 按照所述 MBR和所述 GBR对所述 GBR流执行带宽控制。
7、 一种管理数据流的系统， 包括： 流检测功能 TDF, 其中， 所述 TDF 包括：
获取装置， 其设置成： 获取数据流的流处理信息， 其中， 所述流处理信 息包括用户的接入点名称-聚合最大比特率 APN-AMBR、 策略和计费执行功 能 PCEF上所有激活的策略和计费控制 PCC规则对应的业务数据流模板 SDF Template, 服务质量分类标识 QCI以及最大比特率 MBR; 以及
管理装置， 其设置成： 根据所述流处理信息对所述数据流进行过滤和处 理。
8、 根据权利要求 7所述的系统， 还包括： 策略和计费规则功能 PCRF, 其中， 所述 PCRF包括：
发送装置， 其设置成： 向所述 TDF发送所述数据流的流处理信息。
9、 根据权利要求 7或 8所述的系统， 其中， 所述管理装置包括： 第一过滤模块， 其设置成： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第一处理模块， 其设置成： 当匹配到 SDF Template 时， 如果匹配到的
SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息仅包括 MBR, 则判定所述数据 流为非保证比特率 Non-GBR流， 按照所述 APN-AMBR和所述 MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制。
10、 根据权利要求 9所述的系统， 其中，
所述第一处理模块是设置成以如下方式按照所述 APN-AMBR 和所述
MBR对所述 Non-GBR流执行带宽控制：
当有多个 Non-GBR流共享所述 APN-AMBR时， 如果所述 APN-AMBR 能够满足所述用户所在接入点 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求，则为 所述数据流按照所述 PCC 规则中的 MBR 提供带宽资源； 如果所述 APN-AMBR无法满足所述用户所在 AP下当前所有 Non-GBR流的带宽需求， 则发起所有 Non-GBR流执行带宽抢占。
11、 根据权利要求 7或 8所述的系统， 其中，
所述流处理信息还包括保证比特率 GBR。
12、 根据权利要求 11所述的系统， 其中， 所述管理装置包括： 第二过滤模块， 其设置成： 将检测到的数据流的五元组和所有 SDF Template进行匹配； 以及
第二处理模块， 其设置成： 当匹配到 SDF Template 时， 如果匹配到的 SDF Template所对应 PCC规则中的带宽信息包括 MBR和 GBR, 则判定所 述数据流为 GBR流，按照所述 MBR和所述 GBR对所述 GBR流执行带宽控 制。
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