CN103139798B - 一种保障端到端会话业务质量的方法、pcrf及af - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保障端到端会话业务质量的方法，包括：A、PCRF获取AF上报的会话业务各方的用户ID；B、根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；C、基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。该方案解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象，具有较好的技术效果。此外，本发明还公开了一种PCRF和AF。

Description

一种保障端到端会话业务质量的方法、PCRF及AF

技术领域

本发明涉及一种保障端到端会话业务质量的方法，具体来说，涉及一种PCC架构下的保障端到端会话业务质量的方法。

背景技术

PCC(Policy and Charging Control，策略计费控制)架构是下一代核心网演进SAE(System Architecture Evolution)项目的QoS(Quality of Service，业务质量)保障机制，其特征是以业务流为粒度、高度机制的端到端的QoS方案，其中，通过该架构可以使得网络检测到不同的业务流，并针对业务流实现QoS控制，计费计时等需求。

图1是现有技术中PCC组网架构的示意图；

如图1所示，所示PCC架构，包括以下几个功能实体：包括以下几个功能实体：AF(Application Function，应用功能实体)、PCRF(Policy and ChargingRule Fuction，策略和计费控制单元)、PCEF(Policy and Charging EnforcementFunction，策略和计费执行单元)、BBERF(Bearing Binding and Event ReportFunction，承载绑定及事件报告功能实体)、SPR(Subscription Profile Repository，用户属性存储器)、OCS(Online Charging System，在线计费***)和OFCS(Offline Charging System，离线计费***)。

其中，PCRF(Policy and Charging Rule Function，策略和计费控制单元)是QoS规则的集中决策点，其决策的输入来源于AF(Application Function，应用功能实体)的Rx接口提供的业务信息(业务流描述、业务流带宽需求、业务流媒体类型、业务的ID)、用户ID及SPR中包含的用户签约信息、本地配置的运营商策略，PCRF生成授权QoS规则后向PCEE(Policy and ChargingEnforcement Fucntion，策略和计费执行单元)下发，并由PCEE根据授权QoS规则进行策略执行。

AF通常由业务平台实现，在IMS网络中由接入域的P-CSCF实现，其中，所述QoS规则主要包括：业务流的描述及相关的QoS参数。

其中，所述QoS参数主要包括ARP(Allocation and Retention Priority，分配保留优先级)、QCI(QoS Class Identifier，QoS等级标识)及带宽需求，具体来说：

1、ARP主要决定了业务流接入的优先级，当承载资源紧张时，高ARP的业务流可以抢占低ARP的业务流，通常运营商根据用户的等级(如金银铜)分配ARP取值；2、QCI表征了业务流在传输过程中的转发优先级、丢包率、误码率等质量要求。

业界普遍认为PCC架构提供了端到端的保障机制，例如，图2是PCC架构的端到端保障机制的示意图；

其中，AGW在SAE Stage2中定义为PDN-Gateway(P-GW)，其类似于2G/3G网络中的GGSN，负责终端地址的分配，并提供面向PDN网络的连接，且P-GW根据PCC架构的设计，实现PCEE的功能，即负责UE与P-GW间的承载建立、维护、QoS参数的落实。其中，需要特别指出的是，SAE中的端到端QoS保障具体仅指UE与P-GW间的承载具有QoS保障。且类似于SAE架构，2G/3GPS域的QoS机制也宣称支持端到端的QoS保障，然而其也仅指UE与GGSN间的承载。

图3是现有技术中PCC架构中QoS端到端流程示意图，包括PGW、PCRF、AF、SPR功能实体，如图3所示，其中，其工作原理主要如下：

1、AF通过Rx接口向PCRF提出针对UEa的业务信息，例如，在Rx接口中指出了UEa的地址及手机号等信息；

2、PCRF结合SPR该用户的签约信息及业务信息，进行会话的绑定及QoS规则决策，其中，会话绑定是指AF会话与IP-CAN(IP接入网)会话的绑定；

3、PCRF下发授权QoS规则至P-GW，P-GW为UEa的执行承载建立和QoS规则执行。

其中，PCC所规定的上述QoS方案在终端对业务平台的业务场景下可以很好的实施。但是，根据现有的技术，由于其所称的QoS机制中所指的QoS保障仅仅是指UE和P-GW(PCEF)之间的端到端的承载和保障。

因此，现有的技术方案存在以下突出缺点：

当会话的双方是终端UE与终端UE时，PCC架构规定的QoS方案分别为会话中的每一方独立进行QoS参数的决策，在确定一方的QoS参数时，未考虑会话的另一方的属性，从而无法彻底实现端到端的业务质量保障。

并且，由于PCRF为用户归属域网元，当会话双方分别归属不同的网络时，PCRF的QoS决策分别在各归属域实施，一方PCRF甚至无法获知本地UE与哪个UE进行会话。

此外，即使是当会话双方同属一个网络时，采取现有的技术方案，所述PCRF也无法为该会话实现端到端的QoS保障。

同理，QCI参数及带宽参数也因PCC架构要求分别为会话双方独立进行QoS决策和执行而无法真正实现端到端QoS保障。

发明内容

本发明针对现有的PCC架构下的会话业务无法保持真正的端到端QoS保障而提出，提供了一种保障端到端会话业务质量的方法。

根据本发明的第一目的，本发明提供了一种保障端到端会话业务质量的方法，其具体技术方案如下：

一种保障端到端会话业务质量的方法，包括：

A、PCRF获取AF上报的会话业务各方的用户ID；

B、根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；

C、基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

进一步地，优选的方法是，在步骤A中，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

进一步地，优选的方法是，步骤B中，根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息具体包括：

当所述会话业务各方是同一个归属域时，根据所述各个用户ID从所述归属域的SPR中获取存储的用户签约信息；或者，

当所述会话业务各方是不同的归属域时，根据所述各个用户ID从各自的归属域的SPR中获取存储的用户签约信息。

进一步地，优选的方法是，步骤C中，具体包括：

PCRF选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息，并基于该临时用户签约信息进行QoS规则的决策。

进一步地，优选的方法是，步骤C中，基于所述临时用户签约信息生成会话QoS规则后，将所述QoS规则下发至PCEF。

其中，本申请采取了上述技术方案以后，由于PCRF实体在进行QoS规则的决策时能够考虑到所有的会话方的用户属性，从而保证了各会话方获得相同或者相似的QoS规则/策略，由此，该方案解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象，具有较好的技术效果。

此外，本发明还公开了一种PCRF，具体包括：

接收单元，用于获取AF上报的会话业务各方的用户ID；

查询单元，用于根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；

策略生成单元，用于基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

进一步地，优选的是，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

优选的是，所述策略生成单元，进一步用于选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息，并基于该临时用户签约信息进行QoS规则的决策。

进一步地，优选的是，还包括：策略发送单元，用于将所述QoS规则下发至PCEF。

本发明所述的PCRF，可以基于会话业务各方的用户ID获取用户签约信息，并根据这些用户签约信息生成一个临时用户签约信息以生成本次业务会话的QoS规则，进而有效地解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象。

此外，本发明还公开了一种AF，具体包括：

信息获取单元，用于获取会话业务各方的用户ID；

信息生成单元，用于根据所述会话业务各方的用户ID和业务请求生成会话QoS规则下发请求；

信息发送单元，用于将所述会话QoS规则下发请求传递给PRRF。

其中，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

本发明所述的AF，能够将会话业务各方的用户ID生成QoS规则下发请求并发送给PCRF，能够解决现有技术中PCRF无法获取到所有用户的临时签约信息，进而无法生成一个统一的QoS参数的缺点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

以下结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。

图1是现有技术公开的一种PCC架构的示意图；

图2是现有技术中PCC架构提供的端到端的保障机制示意图；

图3是现有技术中PCC架构中QoS保障的端到端流程示意图；

图4是本发明保障端到端会话业务质量的方法的流程示意图；

图5是本发明保障端到端会话业务质量的方法的实施例示意图；

图6是本发明保障端到端会话业务质量的方法的流程示意图；

图7是本发明PCRF的实施例的结构示意图；

图8是本发明AF的实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的描述；

方法实施例一：

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，具体来说，图4是本发明保障端到端会话业务质量的方法的流程示意图；

如图所示，本发明在主叫或者被叫的任一一侧的端到端会话承载建立过程时，包括下列步骤：

S101：PCRF获取AF上报的会话业务各方的用户ID；

其中，在优选的实施例中，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

S102：根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；

具体来说，当所述会话业务各方是同一个归属域时，根据所述各个用户ID从所述归属域的SPR中获取存储的用户签约信息；或者，

当所述会话业务各方是不同的归属域时，根据所述各个用户ID从各自的归属域的SPR中获取存储的用户签约信息。

S103：基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

其中，优选的是，从获取到的所有用户签约信息中选取一个作为本次会话的临时签约信息；

在一个优选的实施例中，PCRF选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息。

当然，所述临时用户签约信息业可以采取其他的优选方式，例如，等级次高的或者等级最低的用户签约信息作为本次会话业务的零临时签约信息，并基于该临时签约信息进行QoS规则的决策；

并且，在基于所述临时用户签约信息生成会话QoS规则后，将所述QoS规则下发至PCEF。

本申请采取了上述技术方案以后，由于PCRF实体在进行QoS规则的决策时能够考虑到所有的会话方的用户属性，从而保证了各会话方获得相同或者相似的QoS规则/策略，由此，该方案解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象，具有较好的技术效果。

方法实施例二：

以下对本发明的方法进行详细说明；

其中，图5是本发明保障端到端会话业务质量的方法的流程示意图；在此，仅仅以被叫的一侧的端到端承载进行说明。

如图5所示，所述方法具体包括：

S201：PCRF实体接收AF实体上报的包含本次会话业务双方的用户ID和业务信息的会话QoS规则下发请求；

其中，AF的功能由业务平台实现，在IMS域中，AF由IMS域的P-CSCF实现，其通过Rx接口消息向PCRF提供针对AF平台所针对的用户的会话业务信息(主叫侧或者被叫侧用户UE)，且一般地，在Rx接口信息中还包含了用于UE的地址等相关信息；

为了实现本发明，在实施例中，AF实体上报的信息中包含了会话双方的用户ID，通常地，该用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

更具体地，在本实施例中，在Rx接口的消息请求中，设置有多个专属的字段，其中字段[Subscription-ID]AVP提供本侧用户的手机号码或者IMSI号；同时，通过[SessionParty-Subscription-id]，提供其他会话方用户的手机号码或者IMSI号码。

S202：PCRF根据所述用户ID从SPR中获取到对应的用户签约信息，并选定等级高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息；

其中，PCRF通过与SPR之间的接口发起访问请求，同时，所述SPR响应该访问请求，并返回PCRF对应的用户ID所对应的用户签约信息，其中，在该实施例中，具体包括：

PCRF实体从Rx接口消息中获取到所述QoS规则下发请求，提取出会话双方的用户手机号码或者ISMI号码；其中，

1、当被叫方的归属域和主叫方的归属域一致，则PCRF根据用户ID与本地归属域的SPR进行交互，即通过标准的接口和流程，从SPR中获取到本地归属域的各个会话方的签约信息；

2、当被叫方的归属域和主叫方的归属域不一致，则需要事前进行全网联通，以实现PCRF与另一归属域的SPR之间能够通过开放查询接口进行对应的信息查询，由此，PCRF能够获取到本次业务会话双方的签约信息。

由于现有技术中PCRF实体在为本侧的用户建立QoS规则的时候，仅仅考虑到本侧用户的属性(用户签约信息)，因此，本发明针对该缺点，在任意一侧的PCRF实体，进行QoS规则建立过程中，需要考虑到所有的用户的属性(用户签约信息)。并且，该方法进一步包括：

PCRF根据获取到两个用户签约信息，选取等级较高的用户签约信息作为本次会话的临时用户签约信息，并进行后续的QoS规则生成和会话绑定过程。

S203：PCRF基于所述临时用户签约信息和业务信息，进行会话绑定和QoS规则的决策和下发。

具体包括，PCRF结合上述临时用户签约信息和业务信息，进行AF会话和IP-CAN会话的会话绑定，同时，根据所述临时用户签约信息生成对应的QoS规则，并将该QoS规则下发至PCEF。

S204：PCEF接收所述会话QoS规则，根据QoS为用户的会话业务进行QoS规则的执行。

其中，根据现有技术，PCEF由多种实现的方式，例如，在IMS域下，其通过PDN-Gateway(PGW)实现，在2G/3G网络中，其通过GGSN实现，进一步地，该步骤之中，所述PCEF收到所述QoS规则后，将PCEE与UE之间的会话进行绑定，并基于该QoS规则进行后续会话的承载。

本实施例在实施例一的基础上，进一步地AF、PCRF、PCEE之间的QoS规则下发和执行，并且，该方法适用于任何的适用PCC架构的网络，且该方法保证了各会话方获得相同或者相似的QoS规则/策略，进而解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象，具有较好的技术效果。

方法实施例三：

以下结合一个具体实施例对本发明进行详细描述。

其中，图6是本发明保障端到端会话业务质量的方法的流程示意图；在该实施例中，P-CSCF起着AF的功能，具体来说，该方法包括下列步骤：

S1：主叫UE1通过SIP会话协议信令向P-CSCF1请求会话业务，其主要通过SDP协议携带所述业务需求信息；

S2：P-CSCF1根据主叫UE1携带的信息(SDP)，形成具体的业务信息，并将有关信息转发至被叫侧的P-CSCF2；

S3：P-CSCF2将该该业务信息转发给被叫UE2；

S4：被叫UE2响应上述信息，并返回响应信息给P-CSCF2；

S5：被叫P-CSCF2根据所述响应信息提取出具体的业务信息，并执行被叫侧的端到端会话建立过程，如图6所示，其具体步骤如下：

S6：被叫P-CSCF2通过Rx接口发送Diameter:AAR消息给PCRF2，用以向PCRF2请求针对会话的QoS规则，其中，所述消息之中包含了业务信息、被叫UE2的手机号码、主叫UE1的手机号码；

S7：被叫PCRF2根据被叫UE2的手机号码向被叫侧的SPR2发起签约信息获取请求；

S8：SPR2根据其内部的注册信息对上述手机号码进行验证，并取出对应的用户签约信息返回给PCRF2；并且，所述PCRF2还需要执行下列步骤：

S71：被叫PCRF2根据被叫UE2的手机号码向主叫侧的SPR1发起签约信息获取请求；

S72：SPR1根据其内部的注册信息对上述手机号码进行验证，并取出对应的用户签约信息返回给PCRF2；

S8：PCRF2获取到上述用户签约信息，并选定等级高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息；基于所述临时用户签约信息和业务信息，进行会话绑定和QoS规则的决策生成；

S9：PCRF2将上述QoS规则发送给PCEF2；

S10：PCEF2根据所述QoS规则建立承载，并发送给MME2等网元；

S11～S12：MME2网元根据所述QoS规则与UE2交互；

S13：MME响应信息返回给PCEF2；S14：PCEF2返回响应给PCRF2；

S15：PCRF2返回信息给P-CSCF2；

S16：P-CSCF2将业务信息转发到P-CSCF1，此后，P-CSCF1与主叫侧的PCRF1进行交互，以建立主叫侧的端到端会话；

其中，S17～S28为主叫侧的端到端会话的建立过程，其具体实现方式与前述过程类似，在此不详细描述。

在分别进行了上述过程以后，由此在PCEF1和主叫侧UE1、PCEF2和被叫侧U2分别建立起端到端的会话，此外，由于PCEF1和PCEF2之间属于端到端的网络连接，因此，通过上述方法，便建立起主叫UE1到被叫UE2整体的端到端会话。

本申请采取了上述方案以后，在QoS规则建立过程中，同时考虑到所有会话方的用户属性，从而保证了各个会话方相同/相似的策略，解决了现有技术中由于会话方之间的QoS参数不一致而导致无法建立有效的端到端承载等现象，具有较好的技术效果。

装置实施例一：

根据本发明的实施例，本发明提供了一种PCRF；其中，图7是本发明PCRF的实施例的结构示意图；

具体来说，所述PCRF包括下列组件：

接收单元，用于获取AF上报的会话业务各方的用户ID；

查询单元，用于根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；

策略生成单元，用于基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

其中，在优选的实施例中，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

此外，所述策略生成单元，进一步地，用于选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息，并基于该临时用户签约信息进行QoS规则的决策。

并且，所述PCRF，还包括：策略发送单元，用于将所述QoS规则下发至PCEF。

本发明采取了上述技术方案以后，所述PCRF可以根据从AF接收到的用户ID分配获取到对应的用户ID在对应的SPR中设置的用户签约信息，并可以比较对应的用户签约信息以获取到一致的临时用户签约信息，并以此进行QoS策略的生成和执行，具有较好的技术效果。

装置实施例二：

以下结合附图和实施例对本发明进行详细的描述；

其中，图8是本发明应用功能实体AF的实施例的结构示意图；

其中，本发明公开了一种AF，具体包括：

信息获取单元，用于获取会话业务各方的用户ID；

信息生成单元，用于根据所述会话业务各方的用户ID和业务请求生成会话QoS规则下发请求；

信息发送单元，用于将所述会话QoS规则下发请求传递给PRRF。

其中，所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码。

本申请采取了上述方案以后，该AF可以进行获取用户ID并将上述用户ID发送给PCRF，由此，进而能够实现根据会话各方的用户ID进行QoS策略生成和执行，具有较好的技术效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保障端到端会话业务质量的方法，其特征在于，包括：

A、PCRF获取应用功能实体AF上报的会话业务各方的用户ID；所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码；

B、根据所述用户ID获取在SPR中存储的用户签约信息；

C、基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

2.根据权利要求1所述的保障端到端会话业务质量的方法，其特征在于，步骤B中，根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息具体包括：

当所述会话业务各方是同一个归属域时，根据各个用户ID从所述归属域的SPR中获取存储的用户签约信息；或者，

当所述会话业务各方是不同的归属域时，根据各个用户ID从各自的归属域的SPR中获取存储的用户签约信息。

3.根据权利要求1所述的保障端到端会话业务质量的方法，其特征在于，步骤C中，具体包括：

PCRF选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息，并基于该临时用户签约信息进行QoS规则的决策。

4.根据权利要求3所述的保障端到端会话业务质量的方法，其特征在于，步骤C中，基于所述临时用户签约信息生成会话QoS规则后，将所述QoS规则下发至PCEF。

5.一种PCRF，具体包括：

接收单元，用于获取应用功能实体AF上报的会话业务各方的用户ID；所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码；

查询单元，用于根据所述用户ID获取SPR中存储的用户签约信息；

策略生成单元，用于基于获取到的各方的用户签约信息进行本次端到端会话的QoS规则的决策。

6.根据权利要求5所述的PCRF，其特征在于，所述策略生成单元，进一步用于选取等级最高的用户签约信息作为本次会话业务的临时用户签约信息，并基于该临时用户签约信息进行QoS规则的决策。

7.根据权利要求6所述的PCRF，其特征在于，还包括：策略发送单元，用于将所述QoS规则下发至PCEF。

8.一种保障端到端会话业务质量的应用功能实体，具体包括：

信息获取单元，用于获取会话业务各方的用户ID；所述用户ID是用户的手机号码或者IMSI号码；

信息生成单元，用于根据所述会话业务各方的用户ID和业务请求生成会话QoS规则下发请求；

信息发送单元，用于将所述会话QoS规则下发请求传递给PCRF。