CN102378356B - 一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法 - Google Patents

一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法，在UE检测到新的可用接入网络并附着到该接入网络时，UE通过与NACF交互，完成接入认证，NACF给UE分配新接入网络的地址；NACF向MTCF上报新的连接信息，由MTCF对该新的连接进行注册，维护UE的可用连接信息。在进行资源控制时，对多连接业务的处理由MSCF完成，对多连接的控制由MTCF完成，对多连接资源的控制则由RACF(或PS-PE)完成。通过本发明方案可见，本发明提供的实现多连接的架构清晰地划分了各功能模块的功能，简化了MTCF实现功能，降低了实现多连接架构在实际应用中的复杂度。

Description

一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法
技术领域
本发明涉及多网络连接技术，尤指一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法。
背景技术
多模终端可以实现不同种类的无线访问网络之间的无缝连接，如蜂窝UMTS/EDGE/GPRS与IEEE802.11无线局域网(WLAN)的连接。
WLAN可在小范围的家庭和热点区域提供很高的数据速率；而蜂窝网络可以提供更高的灵活性和无处不在的覆盖，但数据速率较低。如果能够结合两者的优点，用户将能从中受益。在WLAN访问点的覆盖范围内，多模终端利用WLAN进行数据访问和VoIP应用，同时还能使用重叠的蜂窝网络，进行语音呼叫或媒体访问。
随着网络技术的发展和用户对业务的需求，异构网络将支持多模终端的多连接能力，使得终端可以与多个网络连接同时通信，承载一项或多项业务。由于不同的网络连接具有不同的特性和传输能力，从而更好地满足了用户多业务的需求。
图1为实现多连接的架构示意图，如图1所示，为了支持多连接，引入了多连接传输控制功能(MTCF，Multi-ConnectionTransportControlFunctions)，用于负责维护多连接终端的可用多连接信息，管理终端在不同接入网络的传输流量。MTCF包括多连接媒体控制功能实体(MMC-FE，Multi-connectionMediaControl-FunctionalEntity)和多连接注册功能实体(MR-FE，Multi-connectionRegistration-FunctionalEntity)，其中，
MMC-FE主要用于负责UE多连接下的IP层路由；MR-FE用于负责UE的可用连接管理，维护可用连接信息。
MTCF从多连接业务控制功能(MSCF，Multi-connectionServiceControlFunction)接收多连接业务信息。
MTCF向策略存储功能实体(PS-FE，PolicyStorage-FunctionalEntity)或资源接纳控制功能(RACF，ResourceandAdmissionControlFunctions)发送多连接资源请求消息。其中，PS-FE负责多连接策略的制定，比如带宽、费用、质量、安全等。
RACF是由国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T，InternationalTelecommunicationUnion-Telecommunicationsstandardizationsector)制定的有关资源接纳控制的标准。在ITU-T发布的Y.2111标准中，提供了RACF的功能框架，如图1中，RACF由两部分组成，分别是策略决策功能实体(PD-FE，PolicyDecisionFunctionalEntity)和传输资源控制功能实体(TRC-FE，TransportResourceControlFunctionalEntity)。其中，PD-FE基于网络策略规则、业务控制功能(SCF，ServiceControlFunctions)提供的业务信息、网络附着控制功能(NACF，NetworkAttachmentControlFunctions)提供的传输层签约信息，以及TRC-FE提供的资源可用性决策结果，做出资源接纳控制的最后决策。
NACF是由ITU-T制定的网络附着控制功能，提供的主要功能包括：为用户终端动态提供IP地址和其它配置参数；在分配IP地址之前或在分配IP地址过程中进行用户鉴权；基于用户清单对网络接入进行授权；基于用户清单对接入网络进行配置；位置管理等。
图2为现有技术中实现多连接的流程图，主要包括以下步骤：
步骤200：UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络，通过接入认证后，获取该接入网络下的IP地址。这里，IP地址是由MTCF分配的。
步骤201：UE向MTCF发送连接更新请求消息，在连接更新请求消息中包含新的连接信息，如新的IP地址等。
步骤202：MTCF对该新连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息。
步骤203：MTCF发送资源请求消息给PS-FE，以对新接入网络中的传输资源进行服务质量(QoS)策略控制，该资源请求消息中携带新连接信息。
步骤204：PS-FE收到资源请求消息后，进行策略决策、制定QoS策略规则；PS-FE向TF发送资源请求消息，在该资源请求消息中携带有PS-FE制定的QoS策略规则。
步骤205：TF安装相关策略规则后，向PS-FE发送资源请求响应消息。
步骤206：PS-FE向MTCF发送资源请求响应消息。
步骤207：MTCF向UE返回连接更新请求响应消息。
在图2所示的现有实现多连接的流程中，UE新接入网络的IP地址是由MTCF提供的；多连接下的资源控制流程是由UE触发MTCF向PS-FE发送资源请求消息来实现的。
从现有方法可见，架构中各功能模块的功能划分不够清晰，使得MTCF实现功能过于复杂，增加了现有实现多连接架构在实际应用中的复杂度。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多连接的架构和实现附着及资源控制的方法，能够清晰划分各功能模块的功能，简化MTCF实现功能，降低实现多连接架构在实际应用中的复杂度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种多连接的架构，至少包括网络附着控制功能NACF、多连接传输控制功能MTCF，其中，
NACF，用于在用户终端UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络时，与UE进行交互，完成接入认证，并给UE分配IP地址；向MTCF发送用户的新的连接信息；
MTCF，用于对该新的连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息。
所述MTCF，具体用于将用户的所述新的连接信息与用户全局标识进行绑定，并存储该绑定信息；向所述NACF发送新连接上报响应。
该架构还包括多连接业务控制功能MSCF、资源接纳控制功能RACF或策略存储功能实体PS-FE，以及传输功能TF，其中，
MSCF，用于接收来自UE的多连接业务请求消息，确定所请求多连接业务的QoS参数，生成多连接控制请求消息并发送给MTCF，在所述多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自MTCF的多连接控制响应，并向UE返回多连接业务响应；
所述MTCF，还用于接收来自MSCF的多连接控制请求消息，根据该多连接控制请求消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息，向RACF或PS-FE发送多连接资源请求消息，在多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自RACF或PS-FE的多连接资源响应，并向MSCF发送多连接控制响应；
RACF或PS-FE，用于接收来自MTCF的多连接资源请求，根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求消息，则制定策略规则；向TF发送资源请求消息，该资源请求消息中携带有制定的策略规则；接收来自TF的资源请求响应，并向MTCF返回多连接资源响应；
TF，用于安装接收到的所述策略规则，并向RACF或PS-FE返回资源请求响应。
一种多连接的架构，至少包括多连接传输控制功能MTCF、多连接业务控制功能MSCF、资源接纳控制功能RACF或策略存储功能实体PS-FE，其中，
MSCF，用于接收来自UE的多连接业务请求消息，确定所请求多连接业务的QoS参数，生成多连接控制请求消息并发送给MTCF，在所述多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自MTCF的多连接控制响应，并向UE返回多连接业务响应；
所述MTCF，用于接收来自MSCF的多连接控制请求消息，根据该多连接控制请求消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息，向RACF或PS-FE发送多连接资源请求消息，在所述多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自RACF或PS-FE的多连接资源响应，并向MSCF发送多连接控制响应；
RACF或PS-FE，用于接收来自MTCF的多连接资源请求，根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求消息，则制定策略规则，向MTCF返回多连接资源响应；
一种实现附着的方法，该方法包括：
UE检测到新的可用接入网络，附着到该接入网络；UE与NACF交互，完成接入认证，NACF给UE分配IP地址；
NACF向MTCF中的多连接注册功能实体MR-FE上报新的连接信息；MR-FE对该新的连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息。
所述新的连接信息包括新的IP地址，以及逻辑接入标识、和/或物理接入标识。
所述维护UE的可用连接信息包括：所述MR-FE将用户标识与用户的可用连接进行绑定。
该方法还包括：所述MR-FE向NACF返回新连接上报响应消息。
一种实现资源控制的方法，包括：
用户向MSCF发送多连接业务请求消息，触发MSCF生成多连接控制请求消息；MSCF确定所请求多连接业务的服务业务QoS参数后，向MTCF中的MMC-FE发送多连接控制请求消息，在该多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、业务信息、QoS参数；
MMC-FE收到多连接控制请求消息后，根据该消息中携带的用户地址信息向MR-FE查询对应的连接信息，向RACF或PS-FE发送多连接资源请求消息，在该多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、业务信息、QoS参数；
RACF或PS-FE制定策略规则。
所述RACF或PS-PE制定策略规则之前还包括：根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，并在接纳当前多连接资源请求后，执行制定策略规则的步骤。
该方法还包括：
所述RACF或PS-FE向MTCF中的MMC-FE返回多连接资源响应消息；
所述MMC-FE向MSCF返回多连接控制响应消息；
所述MSCF向用户返回多连接业务响应消息。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，在UE检测到新的可用接入网络并附着到该接入网络时，UE通过与NACF交互，完成接入认证，NACF给UE分配新接入网络的地址；NACF向MTCF上报新的连接信息，由MTCF对该新的连接进行注册，维护UE的可用连接信息。在进行资源控制时，对多连接业务的处理由MSCF完成，对多连接的控制由MTCF完成，对多连接资源的控制则由RACF(或PS-PE)完成。通过本发明方案可见，本发明提供的实现多连接的架构清晰地划分了各功能模块的功能，简化了MTCF实现功能，降低了实现多连接架构在实际应用中的复杂度。
附图说明
图1为实现多连接的架构示意图；
图2为现有技术中实现多连接的流程图；
图3为本发明实现多连接的架构的组成结构示意图；
图4为基于本发明实现多连接的架构的实现附着的相关实体的组成连接实施例的示意图；
图5为基于本发明实现多连接的架构的实现附着的实施例的流程图；
图6为基于本发明实现多连接的架构的实现资源控制的相关实体的组成连接实施例的示意图；
图7为基于本发明实现多连接的架构的实现资源控制的实施例的流程图。
具体实施方式
图3为本发明实现多连接的架构的组成结构示意图，如图3所示，包括NACF、MSCF、MTCF、RACF(或PS-FE)及TF，其中，
NACF，用于在UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络时，与UE进行交互，完成接入认证，并给UE分配IP地址；向MTCF发送用户的连接信息；其中，用户的连接信息包括：IP地址，以及物理接入标识，和/或逻辑接入标识。
MTCF，用于对该新的连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息。具体用于，将用户的连接信息与用户全局标识进行绑定，并存储该绑定信息；向NACF发送新连接上报响应；还用于接收来自MSCF的多连接控制请求消息，根据该多连接控制请求消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息，向RACF(或PS-FE)发送多连接资源请求消息，在多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自RACF(或PS-FE)的多连接资源响应，并向MSCF发送多连接控制响应；
MSCF，用于接收来自UE的多连接业务请求消息，确定所请求多连接业务的QoS参数(如带宽、业务类型等)，生成多连接控制请求消息并发送给MTCF，在多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自MTCF的多连接控制响应，并向UE返回多连接业务响应；
RACF(或PS-FE)，用于接收来自MTCF的多连接资源请求，根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求消息，则制定策略规则；向TF发送资源请求消息，该资源请求消息中携带有制定的策略规则；接收来自TF的资源请求响应，并向MTCF返回多连接资源响应；
TF，用于安装接收到的策略规则，并向RACF(或PS-FE)返回资源请求响应。
下面结合实施例分别描述基于本发明实现多连接的架构，实现UE附着，以及实现资源控制的具体实现方案。
图4为基于本发明实现多连接的架构的实现附着的相关实体的组成连接实施例的示意图，如图4所示，该架构下实现附着的工作原理为：
首先，如图4中(1)，UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络；UE与NACF交互，完成接入认证，NACF给UE分配IP地址；
接着，如图4中(2)，NACF向MTCF上报新的连接信息，其中新的连接信息包括新的IP地址，以及逻辑接入标识、和/或物理接入标识等；
然后，如图4中(3)，MTCF对该新的连接进行注册，维护UE的可用连接信息。具体地，MTCF将用户标识与用户的可用连接进行绑定；MTCF向NACF返回新连接上报响应消息。
图5为基于本发明实现多连接的架构的实现附着的实施例的流程图，如图5所示，具体包括以下步骤：
步骤500：UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络；UE与NACF交互，完成接入认证，NACF给UE分配IP地址。
步骤501：NACF向MTCF中的MR-FE上报新的连接信息，其中，新的连接信息包括新的IP地址，以及逻辑接入标识、和/或物理接入标识等。
步骤502：MR-FE对该新连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息。具体地，MR-FE将用户标识与用户的可用连接进行绑定。
步骤503：MR-FE向NACF返回新连接上报响应消息。
图6为基于本发明实现多连接的架构的实现资源控制的相关实体的组成连接实施例的示意图，如图6所示，该架构下实现资源控制的工作原理为：
首先，如图6中(1)，用户向MSCF发送多连接业务请求消息，触发MSCF生成多连接请求消息；
接着，如图6中(2)～(3)，MSCF确定所请求多连接业务的QoS参数(如带宽、业务类型等)后，向MTCF发送多连接控制请求消息，在该多连接控制请求消息中携带有用户地址信息(如IP地址)、业务信息、QoS参数；MTCF收到多连接请求消息后，根据该消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息；MTCF向RACF(或PS-FE)发送多连接资源请求消息，该多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、业务信息、QoS参数；
之后，如图6中(4)，RACF(或PS-FE)根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，如果确定接纳当前多连接资源请求，则RACF(或PS-FE)制定策略规则；RACF(或PS-FE)向TF发送资源请求消息，该资源请求消息中携带有制定出的策略规则；
最后，如图6中(5)～(8)，TF安装获得的策略规则，并向RACF(或PS-FE)发送资源请求响应消息；RACF(或PS-FE)向MTCF发送多连接资源响应消息；MTCF向MSCF发送多连接控制响应消息；MSCF向用户发送多连接业务响应消息。
图7为基于本发明实现多连接的架构的实现资源控制的实施例的流程图，如图7所示，具体包括以下步骤：
步骤700：用户向MSCF发送多连接业务请求消息，触发MSCF生成多连接控制请求消息。
步骤701：MSCF确定所请求多连接业务的QoS参数(如带宽、业务类型等)后，向MTCF中的MMC-FE发送多连接控制请求消息，在该多连接控制请求消息中携带有用户地址信息(如IP地址)、业务信息、QoS参数。
本步骤中QoS参数的确定属于现有技术，具体实现不属于本发明的保护范围，也不用于限定本发明的保护范围，这里不再详述。
步骤702：MMC-FE收到多连接控制请求消息后，根据该消息中携带的用户地址信息向MR-FE查询对应的连接信息。
步骤703：MMC-FE向RACF(或PS-FE)发送多连接资源请求消息，在该多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、业务信息、QoS参数。
步骤704：RACF(或PS-FE)根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求，则RACF(或PS-FE)制定策略规则；RACF(或PS-FE)向TF发送资源请求消息，在该资源请求消息中携带有制定出的策略规则。
本步骤中，接纳决策和策略规则的指定属于现有技术，具体实现不属于本发明的保护范围，也不用于限定本发明的保护范围，这里不再详述。
步骤705：TF安装制定出的策略规则，并向RACF(或PS-FE)返回资源请求响应消息。
步骤706：RACF(或PS-FE)向MTCF中的MMC-FE返回多连接资源响应消息。
步骤707：MMC-FE向MSCF返回多连接控制响应消息。
步骤708：MSCF向用户返回多连接业务响应消息。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多连接的架构，其特征在于，至少包括网络附着控制功能NACF、多连接传输控制功能MTCF，其中，
NACF，用于在用户终端UE检测到新的可用接入网络，并附着到该接入网络时，与UE进行交互，完成接入认证，并给UE分配IP地址；向MTCF发送用户的新的连接信息；
MTCF，用于对该新的连接信息进行注册，维护UE的可用连接信息；
该架构还包括多连接业务控制功能MSCF、资源接纳控制功能RACF或策略存储功能实体PS-FE，以及传输功能TF，其中，
MSCF，用于接收来自UE的多连接业务请求消息，确定所请求多连接业务的QoS参数，生成多连接控制请求消息并发送给MTCF，在所述多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自MTCF的多连接控制响应，并向UE返回多连接业务响应；
所述MTCF，还用于接收来自MSCF的多连接控制请求消息，根据该多连接控制请求消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息，向RACF或PS-FE发送多连接资源请求消息，在多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自RACF或PS-FE的多连接资源响应，并向MSCF发送多连接控制响应；
RACF或PS-FE，用于接收来自MTCF的多连接资源请求，根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求消息，则制定策略规则；向TF发送资源请求消息，该资源请求消息中携带有制定的策略规则；接收来自TF的资源请求响应，并向MTCF返回多连接资源响应；
TF，用于安装接收到的所述策略规则，并向RACF或PS-FE返回资源请求响应。
2.根据权利要求1所述的架构，其特征在于，所述MTCF，具体用于将用户的所述新的连接信息与用户全局标识进行绑定，并存储该绑定信息；向所述NACF发送新连接上报响应。
3.一种多连接的架构，其特征在于，至少包括多连接传输控制功能MTCF、多连接业务控制功能MSCF、资源接纳控制功能RACF或策略存储功能实体PS-FE，其中，
MSCF，用于接收来自UE的多连接业务请求消息，确定所请求多连接业务的QoS参数，生成多连接控制请求消息并发送给MTCF，在所述多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自MTCF的多连接控制响应，并向UE返回多连接业务响应；
所述MTCF，用于接收来自MSCF的多连接控制请求消息，根据该多连接控制请求消息中携带的用户地址信息查询对应的连接信息，向RACF或PS-FE发送多连接资源请求消息，在所述多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、和/或业务信息、和/或QoS参数；接收来自RACF或PS-FE的多连接资源响应，并向MSCF发送多连接控制响应；
RACF或PS-FE，用于接收来自MTCF的多连接资源请求，根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，若接纳当前多连接资源请求消息，则制定策略规则，向MTCF返回多连接资源响应。
4.一种实现资源控制的方法，其特征在于，包括：
用户向多连接业务控制功能MSCF发送多连接业务请求消息，触发MSCF生成多连接控制请求消息；MSCF确定所请求多连接业务的服务业务QoS参数后，向多连接传输控制功能MTCF中的多连接媒体控制功能实体MMC-FE发送多连接控制请求消息，在该多连接控制请求消息中携带有用户地址信息、业务信息、QoS参数；
MMC-FE收到多连接控制请求消息后，根据该消息中携带的用户地址信息向多连接注册功能实体MR-FE查询对应的连接信息，向资源接纳控制功能RACF或策略存储功能实体PS-FE发送多连接资源请求消息，在该多连接资源请求消息中携带有查询到的连接信息、业务信息、QoS参数；
RACF或PS-FE制定策略规则。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述RACF或PS-PE制定策略规则之前还包括：根据用户签约清单、当前可用资源信息进行接纳决策，并在接纳当前多连接资源请求后，执行制定策略规则的步骤。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述RACF或PS-FE向MTCF中的MMC-FE返回多连接资源响应消息；
所述MMC-FE向MSCF返回多连接控制响应消息；
所述MSCF向用户返回多连接业务响应消息。
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