专利名称：确定策略和计费规则功能的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及策略和计费控制制定技术，尤指一种确定策略和计费规则功能的方法及系统。
背景技术：
图1为现有EPC网络的网络结构图，图2为现有EPC网络的系统架构图，如图1 和图2所示，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation PartnershipProject)演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)、移动管理单元 (MME, Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(PDN Gff, Packet Data Networkfeiteway，也称为 P-GW)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、策略和计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Rules Function) 实体及其他支撑节点组成。其中，E-UTRAN通过Sl-MME与MME相连，MME通过S6a接口与 HSS相连；S-Gff是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存，S-Gff通过SI-U接口与EUTRAN相连，通过Sll接口与MME 相连，通过Gxc接口与PCRF相连，通过S5接口与P-GW相连；P-GW则是EPS与分组数据网 (PDN，PacketData Network)的边界网关，负责PDN的接入、在EPS与PDN间转发数据等， P-Gff通过foe接口与PCRF相连，通过SGi与运营商提供的IP业务相连；PCRF通过Rx接口与运营商互联网协议(IP，Internet Protocol)业务网络接口连接，获取业务信息，并通过 Gx/Gxa/Gxb/Gxc接口与3GPP网络中的网关设备相连，负责发起IP承载的建立，保证业务数据的服务质量(QoS，Quality of Service)，并进行计费控制。图3为现有EPC网络中PCC的系统架构示意图，如图3所示，策略和计费执行功能 (PCEF, Policy and charging enforcement function)EPSP-Gff ψ, PCRF % PCEF间通过Gx接口交换信息。当P-GW与S-GW间的接口基于PMIPv6时，S-GW也存在策略控制的功能，称为承载绑定和事件报告功能(BBERF，Bearer Binding and Event Reporting Function), BBERF与PCRF之间通过Gxc接口交换信息。同时，为UE提供业务的应用功能(AF，ApplicationFunction)通过Rx接口向PCRF发送用于制定策略和计费控制(PCC， Policy andCharging Control)或 QoS 策略的业务信息。EPS可以向计费系统提供承载层的计费信息，包括离线计费和在线计费。对于在线计费，当UE通过3GPP接入时，由P-GW与OCS交互，进行信用控制。P-GW生成计费信息发送给计费系统，其中包含计费标识，称为接入网计费标识(Access-Network-Charging-Identi fier)，也可称为承载层计费标识。同时应用服务器也可以向计费系统提供应用层的计费信息，计费信息也用计费标识进行标识，称为应用功能计费标识(AF-Charging-Identifier)。在现有技术中该计费标识由AF产生并发送给相关的应用服务器。图4为现有部署DRA的场景下PCC系统的结构示意图，如图4所示，为了能让PCEF/BBERF以及AF正确选择PCRF来进行策略控制，可以在系统中部署Diameter协议路由代理(DRA)功能单元来为PCEF/BBERF或AF选择正确的PCRF。Diameter协议被IETF的认证、授权。计费工作组(AAA工作组)作为下一代的AAA协议标准。Diameter为直径，意味着 Diameter 协议是远程用户拨号认证(RADIUS，Remote Authentication Dial In User Service)协议的升级版本。DRA的工作方式分为代理Diameter消息和重新定向Diameter消息两种，两种方式的流程分别为图5和图6所示，图5为现有DRA作为Diameter代理的工作流程示意图，图 6为现有DRA作为Diameter重定向功能的工作流程示意图。如图5所示，所谓代理Diameter消息指的是，当DRA接收到来自foe接口或Rx接口的Diameter消息后，为该Diameter消息选择目标PCRF，将接收到的Diameter消息转发给选择好的目标PCRF处理；与此同时，PCRF将Diameter消息先发送到DRA，DRA再将收到的Diameter消息转发到对应的PCEF/BBERF进行处理。如图6所示，所谓Diameter重定向消息，指的是DRA接收到来自foe接口或Rx接口的Diameter信令消息后，为该Diameter信令消息选择目标PCRF ；选择后将目标PCRF的地址信息通过Diameter重定向消息下发给对应的PCEF/BBERF或AF，PCEF/BBERF或AF根据PCRF的地址信息，向对应的PCRF发送Diameter信令，建立Diameter会话。目前，很多运营商为终端用户分配私网IP地址，当终端用户需要访问公网时，运营商需要部署IP地址翻译设备对终端的私网IP地址和公网IP地址进行翻译，图7为现有一种EPC网络中部署IP地址翻译设备的网络结构示意图，如图7所示，由于IP地址翻译设备的存在(图7中的CGN是承载级网络地址翻译设备的简称，就是一种IP地址翻译设备)， 使得相同PDN连接承载在EPC内部使用的IP地址和端口号，与外部分组网络中使用的IP 地址和端口号有所不同。因此，对用一条PDN承载，AF提供给PCRF用于制定PCC规则的业务信息是基于外部分组网络中的经过变换后的IP地址和端口号，这样，在部署DRA的场景下，AF在Rx接口发送给DRA的Diameter消息中的IP地址信息和PCEF在foe接口上发送给DRA的Diameter消息中的IP地址信息就不同，使得DRA无法把属于同一条PDN承载上的Rx接口消息和to接口消息关联到同一个PCRF上，无法选择正确的PCRF，从而不能正确关联PCC策略信息。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种确定策略和计费规则功能的方法及系统，能够正确选择PCRF，进而正确关联PCC策略信息。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种确定策略和计费规则功能的方法，包括Diameter协议路由代理DRA获取IP地址翻译信息；DRA利用获得的IP地址翻译信息进行策略和计费规则功能PCRF选择和关联。所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为所述DRA从策略和计费执行功能PCEF的foe接口消息中获取IP地址翻译信息，在所述to接口消息中，PCEF主动携带有IP地址翻译信息；或者，所述DRA经foe接口，通过向PCEF查询来获取IP地址翻译信息。
所述DRA进行PCRF选择和关联为所述DRA利用获得的IP地址翻译信息，将当前承载的私网地址信息对应为公网地址信息，并根据该公网地址信息进行PCRF选择和关联。 所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为PCEF通过foe接口向所述DRA发送对于当前承载的Diameter会话建立请求，在所述接口的Diameter会话建立请求中携带有描述当前承载的地址信息，以及对应该承载的地址信息的IP地址翻译信息；所述DRA从接收到的Diameter会话建立请求中获得IP地址翻译信息。 所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为PCEF通过foe接口向所述DRA发送对于当前承载的Diameter会话建立请求，在所述to接口的Diameter会话建立请求中携带有描述当前承载的地址信息；所述DRA接收到Gx接口的Diameter会话建立请求后，通过Diameter会话建立响应消息，向所述PCEF发送IP地址翻译信息查询指示；所述PCEF获取IP地址翻译信息后，重新向DRA发送Diameter会话建立请求消息， 其中携带有IP地址翻译信息；所述DRA从重新接收到的Diameter会话建立请求中获得IP地址翻译信息。该方法还包括所述DRA将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。所述DRA将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联包括 所述DRA将Diameter会话建立请求消息转发给选定的PCRF，在转发的代理 Diameter会话建立请求中携带有该承载的IP地址翻译信息；所述选定的PCRF根据接收到的当前承载的地址信息和IP地址翻译信息，结合从 Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，执行PCC策略规则提供流程，向所述DRA发送Diameter会话建立响应消息；所述DRA通过Gx接口转发Diameter会话建立响应给对应的PCEF，给对应的PCEF 下发PCC规则。该方法还包括所述DRA将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的 PCRF进行业务控制会话的关联；具体包括所述DRA通过Diameter会话建立应答消息向所述PCEF下发PCRF重定向指示，在该指示中携带有DRA所选定的PCRF的地址信息；所述PCEF根据PCRF重定向指示中的PCRF的地址信息，通过Gx接口向对应的PCRF 发送当前承载的to接口的Diameter会话建立请求，在该foe接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息，以及对应该承载的地址信息的IP地址翻译信息；所述PCRF根据接收到的承载地址信息和IP地址翻译信息，结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，执行PCC策略规则提供流程， 向对应的PCEF发送Diameter会话建立响应消息。一种确定策略和计费规则功能的系统，至少包括DRA和选择出的PCRF，其中，DRA,用于获取IP地址翻译信息，利用获得的IP地址翻译信息进行PCRF选择和关联。还用于将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF ； 选择出的PCRF，用于接收来自DRA的IP地址翻译信息，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。 该系统还包括PCEF和网络地址翻译器，其中，PCEF，用于在发送给DRA的foe接口消息中携带IP地址翻译信息；或者接收来自 DRA的指示，向DRA提供IP地址翻译信息。网络地址翻译器，用于向PCEF提供IP地址翻译信息。从上述本发明提供的技术方案可以看出，DRA获取IP地址翻译信息，并利用获得的IP地址翻译信息进行PCRF选择和关联。通过本发明方法，在同时部署网络地址翻译器和DRA的场景下，DRA根据Rx接口和foe接口上的消息正确地选择了 PCRF。进而正确实现了 PCC策略信息的关联。
图1为现有EPC网络的网络结构图2为现有EPC网络的系统架构图3为现有EPC网络中PCC系统的系统架构图4为现有部署DRA的场景下PCC系统的结构示意图5为现有DRA作为diameter代理的工作流程示意图6为现有DRA作为diameter重定向功能的工作流程示意图7为现有一种EPC网络中部署IP地址翻译设备的网络结构示意图
图8为本发明方法的流程图9为本发明方法应用的系统的组成结构示意图10为本发明确定PCRF的第一实施例的流程示意图11为本发明确定PCRF的第二实施例的流程示意图12为本发明确定PCRF的第三实施例的流程示意图。
具体实施例方式图8为本发明方法的流程图，在同时部署网络地址翻译器和DRA的场景下，如图8 所示，包括以下步骤步骤800 =DRA获取IP地址翻译信息。本步骤中，可以是PCEF在发送给DRA的foe接口消息中主动携带IP地址翻译信息 (即地址翻译前后对应关系的信息)；也可以是，DRA主动通过foe接口向PCEF查询获取IP 地址翻译信息。其中，PCEF可以通过现有多种方式从网络地址翻译器获取IP地址翻译信息，本发明不做限制，其获取方式也不用于限定本发明的保护范围。 步骤801 =DRA利用获得的IP地址翻译信息进行PCRF选择和关联。
本步骤中，DRA利用获得的IP地址翻译信息，将当前承载的私网地址信息对应为公网地址信息，并根据该公网地址信息进行PCRF选择和关联。如何进行PCRF选择和关联属于现有技术，这里不再赘述，本步骤强调的是，DRA利用获得的IP地址翻译信息，找到当前承载的私网地址信息对应的公网地址信息，这样，通过公网地址信息才保证了 PCRF的正确选择。进一步地，本发明方法还包括步骤802 =DRA将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。本步骤中，PCRF根据接收到的承载地址信息和IP地址翻译信息， 结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，然后执行PCC策略规则提供流程。通过本发明方法，在同时部署网络地址翻译器和DRA的场景下，DRA根据Rx接口和foe接口上的消息正确地选择了 PCRF。进而正确实现了 PCC策略信息的关联。针对本发明方法还提供一种系统，图9为本发明方法应用的系统的组成结构示意图，如图9所示，至少包括DRA和选择出的PCRF，其中，DRA，用于获取IP地址翻译信息，利用获得的IP地址翻译信息进行PCRF选择和关联。还用于将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF。选择出的PCRF，用于接收来自DRA的IP地址翻译信息，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。本发明系统还包括PCEF和网络地址翻译器，其中，PCEF，用于在发送给DRA的foe接口消息中携带IP地址翻译信息；或者接收来自 DRA的指示，向DRA提供IP地址翻译信息。网络地址翻译器，用于向PCEF提供IP地址翻译信息。下面结合实施例，对本发明方法进行详细描述。图10为本发明确定PCRF的第一实施例的流程示意图，第一实施例中，DRA作为 Diameter消息代理功能单元，负责转发Diameter消息到对应的PCRF。PCEF主动在foe接口的Diameter消息中上报IP地址翻译信息，DRA根据IP地址翻译信息选择正确的PCRF，同时将该IP地址翻译信息通过Diameter消息转发给选定的PCRF，选定的PCRF进行业务控制会话的关联，如图10所示，具体包括以下步骤步骤1000 =PCEF通过Gx接口向DRA发送对于某承载的Diameter会话建立请求， 在该to接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息如源IP地址、目的IP地址、端口号对和协议号(也称五元组)，同时还携带有对应于该五元组的IP地址翻译信息(即地址翻译前后对应关系的信息)。步骤1001 =DRA接收到foe接口的Diameter会话建立请求后，根据获得的该承载的地址信息和IP地址翻译信息，为该承载查找或者选择对应的PCRF，进行Diameter会话的创建或者绑定，同时记录接收到的IP地址翻译信息。本步骤中，获得该承载的地址信息为私网地址信息，利用获得的IP地址翻译信息，即根据地址翻译前后对应关系，获得该承载的私网地址信息对应的公网地址信息。具体来讲根据IP地址翻译信息，将接收到的私网IP地址的五元组信息翻译成对应的公网IP 地址的五元组信息，再结合从Rx接口上收到的公网IP地址的五元组信息，选择PCRF。步骤1002 =DRA将Diameter会话建立请求消息转发给选定的PCRF，在转发的代理 Diameter会话建立请求中还携带有该承载的IP地址翻译信息。步骤1003 =PCRF根据接收到的承载地址信息和IP地址翻译信息(即根据IP地址翻译信息，将接收到的私网IP地址的五元组信息翻译成对应的公网IP地址的五元组信息)，结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，然后执行PCC策略规则提供流程，向作为Diameter消息代理的DRA发送Diameter会话建立响应消息。步骤1004 =DRA通过Gx接口转发Diameter会话建立响应给对应的PCEF，给对应的PCEF下发PCC规则。图11为本发明确定PCRF的第二实施例的流程示意图，第二实施例中，DRA作为 Diameter消息的重定向功能单元，负责将从foe接口上接收到的消息重定向到对应的PCRF。 PCEF主动在foe 口的Diameter消息中上报IP地址翻译信息，DRA根据IP地址翻译信息选择正确的PCRF并进行重定向，PCEF将该IP地址翻译信息通过Diameter消息发送给重定向的PCRF，PCRF进行业务控制会话的关联。如图11所示，具体实现包括以下步骤步骤1100 =PCEF通过Gx接口向DRA发送对于某承载的Diameter会话建立请求， 在该to接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息如源IP地址、目的IP地址、端口号对和协议号(也称五元组)，同时还携带有对应于该五元组的IP地址翻译信息(即地址翻译前后对应关系的信息)。步骤1101 =DRA接收到foe接口的Diameter会话建立请求后，根据获得的该承载的地址信息和IP地址翻译信息，为该承载查找或者选择对应的PCRF，进行Diameter会话的创建或者绑定，同时记录接收到的IP地址翻译信息。步骤1102 =DRA通过Diameter会话建立应答消息向PCEF下发PCRF重定向指示， 在该指示中携带有DRA所选定的PCRF的地址信息。步骤1103 =PCEF根据PCRF重定向指示中的PCRF的地址信息，通过foe接口向对应的PCRF发送某承载的foe接口的Diameter会话建立请求，在该foe接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息如源IP地址、目的IP地址、端口号对和协议号 (也称五元组)，同时还携带有对应于该五元组的IP地址翻译信息(即地址翻译前后对应关系的信息)。步骤1104 =PCRF根据接收到的承载地址信息和IP地址翻译信息，结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，然后执行PCC策略规则提供流程，向对应的PCEF发送Diameter会话建立响应消息。图12为本发明确定PCRF的第三实施例的流程示意图，第三实施例中，DRA作为 Diameter消息代理功能单元，负责转发Diameter消息到对应的PCRF。假设PCEF在foe接口上没有主动上报IP地址翻译信息，DRA接收到Diameter消息后发现根据承载的地址信息无法选择和关联对应的PCRF，通过主动经foe接口发送Diameter消息来获得IP地址翻译信息，从而正确进行PCRF的选择和关联，如图12所示，具体实现包括以下步骤步骤1200 =PCEF通过Gx接口向DRA发送对于某承载的Diameter会话建立请求， 在该to接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息如源IP地址、目的IP地址、端口号对和协议号(也称五元组)。第三实施例中，在该foe接口的Diameter会话建立请求中未携带对应于该五元组的IP地址翻译信息。步骤1201 =DRA接收到foe接口的Diameter会话建立请求后，根据描述该承载的地址信息为该承载查找或者选择对应的PCRF，进行Diameter会话的创建或者绑定，但是，由于获得的地址信息为私网地址信息，因此，DRA是无法进行PCRF的选择或者关联。步骤1202 =DRA通过Diameter会话建立响应消息，主动向对应的PCEF发送IP地址翻译信息查询指示，以便获取IP地址翻译的对应关系。步骤1203 =PCEF接收到来自DRA的IP地址翻译信息查询指示后，可以通过现有多种方法从网络地址翻译设备获取地址翻译信息(这些方法的具体实现不属于本发明保护范围，也不用于限定本发明的保护范围)；PCEF获取IP地址翻译信息后，重新向DRA发送 Diameter会话建立请求消息，其中携带有IP地址翻译信息。步骤1204 步骤1206的实现与步骤1002 步骤1004完全一致，这里不再赘述。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。
权利要求
1.一种确定策略和计费规则功能的方法，其特征在于，包括 Diameter协议路由代理DRA获取IP地址翻译信息；DRA利用获得的IP地址翻译信息进行策略和计费规则功能PCRF选择和关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为 所述DRA从策略和计费执行功能PCEF的foe接口消息中获取IP地址翻译信息，在所述to接口消息中，PCEF主动携带有IP地址翻译信息；或者，所述DRA经foe接口，通过向PCEF查询来获取IP地址翻译信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述DRA进行PCRF选择和关联为 所述DRA利用获得的IP地址翻译信息，将当前承载的私网地址信息对应为公网地址信息，并根据该公网地址信息进行PCRF选择和关联。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为 PCEF通过foe接口向所述DRA发送对于当前承载的Diameter会话建立请求，在所述foe接口的Diameter会话建立请求中携带有描述当前承载的地址信息，以及对应该承载的地址信息的IP地址翻译信息；所述DRA从接收到的Diameter会话建立请求中获得IP地址翻译信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DRA获取IP地址翻译信息的方法为 PCEF通过foe接口向所述DRA发送对于当前承载的Diameter会话建立请求，在所述foe接口的Diameter会话建立请求中携带有描述当前承载的地址信息；所述DRA接收到foe接口的Diameter会话建立请求后，通过Diameter会话建立响应消息，向所述PCEF发送IP地址翻译信息查询指示；所述PCEF获取IP地址翻译信息后，重新向DRA发送Diameter会话建立请求消息，其中携带有IP地址翻译信息；所述DRA从重新接收到的Diameter会话建立请求中获得IP地址翻译信息。
6.根据权利要求1、4或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述DRA将获得的 IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述DRA将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联包括所述DRA将Diameter会话建立请求消息转发给选定的PCRF，在转发的代理Diameter 会话建立请求中携带有该承载的IP地址翻译信息；所述选定的PCRF根据接收到的当前承载的地址信息和IP地址翻译信息，结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，执行PCC策略规则提供流程，向所述DRA发送Diameter会话建立响应消息；所述DRA通过foe接口转发Diameter会话建立响应给对应的PCEF，给对应的PCEF下发 PCC规则。
8.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述DRA将获得的IP 地址翻译信息发送给选择出的PCRF，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联；具体包括所述DRA通过Diameter会话建立应答消息向所述PCEF下发PCRF重定向指示，在该指示中携带有DRA所选定的PCRF的地址信息；所述PCEF根据PCRF重定向指示中的PCRF的地址信息，通过foe接口向对应的PCRF发送当前承载的to接口的Diameter会话建立请求，在该foe接口的Diameter会话建立请求中携带有描述该承载的地址信息，以及对应该承载的地址信息的IP地址翻译信息；所述PCRF根据接收到的承载地址信息和IP地址翻译信息，结合从Rx接口上接收到的业务PCC策略信息进行业务PCC策略的关联和策略决策，执行PCC策略规则提供流程，向对应的PCEF发送Diameter会话建立响应消息。
9.一种确定策略和计费规则功能的系统，其特征在于，至少包括DRA和选择出的PCRF， 其中，DRA，用于获取IP地址翻译信息，利用获得的IP地址翻译信息进行PCRF选择和关联。 还用于将获得的IP地址翻译信息发送给选择出的PCRF ；选择出的PCRF，用于接收来自DRA的IP地址翻译信息，选择出的PCRF进行业务控制会话的关联。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括PCEF和网络地址翻译器， 其中，PCEF，用于在发送给DRA的foe接口消息中携带IP地址翻译信息；或者接收来自DRA的指示，向DRA提供IP地址翻译信息；网络地址翻译器，用于向PCEF提供IP地址翻译信息。
全文摘要
本发明公开了一种确定策略和计费规则功能的方法及系统，Diameter协议路由代理(DRA)获取IP地址翻译信息，并利用获得的IP地址翻译信息进行策略和计费规则功能(PCRF)选择和关联。通过本发明方法，在同时部署网络地址翻译器和DRA的场景下，DRA根据Rx接口和Gx接口上的消息正确地选择了PCRF。进而正确实现了策略和计费控制(PCC)策略信息的关联。
文档编号H04W28/24GK102238507SQ20101015939
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者周星月, 蒋陶 申请人:中兴通讯股份有限公司