基于sdn网络对应用服务链的策略与计费控制方法与设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的技术。
【背景技术】
[0002]策略与计费控制(Policy and Charging Control, PCC)包括策略服务器，如策略与计费规则功能(Policy and Charging Rule Funct1n, PCRF),和策略执行功能,如策略与计费执行功能(Policy and Charging Enforcement Funct1n, PCEF)或流量检测功能(Traffic Detect1n Funct1n, TDF),执行深度包检测以检测应用流量,如检测facebook,google email等应用的流量，或者，执行动态QoS和计费控制。策略执行功能也连接至计费系统和用户数据库，被用于帮助运营商动态控制用户和应用消耗数据网络资源。策略决定可以基于多个触发器，包括用户的数据使用量、服务等级、位置信息、应用、URL、源IP地址、时间信息、拥塞程度等等。PCC架构目前已经在4G LTE EPC核心网络中被很好的建立了。
[0003]特别地，考虑到软件定义网络(Software-Defined Network, SDN)的部署，其中，分组转发与控制功能相分离，控制功能从专有网络设备中被分离出来，而由中心“容器”，如SDN控制器，来执行。SDN控制器将告知分组转发设备怎样使用标准协议，如OpenFlow协议，来发送应用数据流。SDN的关键目的是促进网络开发和应用虚拟化。
[0004]策略控制的部署以及随后新出现的SDN引起了一些重要的议题，S卩，运营商怎样控制支持并交付给终端用户的服务方式。现有的网络服务部署模型相对静止，并且，对插入和策略选择来说，都束缚于拓扑结构。此外，现有的网络服务部署模型并不能很好地适应于虚拟化的弹性服务环境。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制方法与设备。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制方法，其中，该方法包括以下步骤:
[0007]a PCRF根据应用对应的多维上下文信息，为所述应用确定应用服务链，并将对应的应用服务链信息发送至SDN控制器；
[0008]b所述SDN控制器根据所述应用服务链信息，为所述应用确定转发规则，并发送至对应的服务链基础网络；
[0009]c所述服务链基础网络中的服务链执行点(Service Chaining EnforcementPoint, SCEP)根据所述转发规则，执行对应的服务功能。
[0010]根据本发明的另一方面，还提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的PCRF，其中，所述PCRF用于根据应用对应的多维上下文信息，为所述应用确定应用服务链，并将对应的应用服务链信息发送至SDN控制器。
[0011]根据本发明的又一方面，还提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的SDN控制器，其中，所述SDN控制器用于:
[0012]-接收对应的PCRF所发送的应用服务链信息；
[0013]-根据所述应用服务链信息，为对应的应用确定转发规则，并发送至对应的服务链基础网络。
[0014]根据本发明的再一方面，还提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的SCEP，其中，所述SCEP用于根据SDN控制器所发送的转发规则，执行对应的服务功倉泛。
[0015]根据本发明的再一方面，还提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的TDF，其中，所述TDF包括入口 SCEP，所述TDF对应用的应用流进行深度包检测，以对所述应用流进行分流处理，并转发至其余SCEP ;其中，所述TDF还接收PCRF所发送的应用服务链信息，并将包括所述应用服务链信息的计费请求发送至对应的在线计费系统(Online Charging System, OCS)和 / 或离线计费系统(Offline Charging System, OFCS),以对所述应用进行计费处理。
[0016]根据本发明的再一方面，还提供了一种基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的系统，包括如上所述的PCRF，如上所述的SDN控制器，如上所述的SCEP，及如上所述的 TDF。
[0017]与现有技术相比，本发明在SDN网络中，PCRF确定应用服务链并将对应信息发送至SDN控制器，SDN控制器据此确定转发规则并发送至服务链基础网络，服务链基础网络中的各个SCEP根据该转发规则，执行对应的服务功能。本发明是前所未有的对具有增值服务链的LTE策略与计费控制方法的改变游戏规则的提议，增强了现有3GPP LTE/EPS架构和策略控制，支持SDN OpenFlow和服务链。
[0018]进一步地，本发明拓展了 PCRF的能力，使之不仅为QoS控制和计费定义应用检测和控制(Applicat1n Detect1n and Control, ADC)规则，还支持为每个应用确定应用服务链。因此，PCRF可以结合考虑用户的多维属性，如客户细分、数据计费计划、位置信息、接入技术、年龄、时间段等，绑定应用至关联的服务链。这样，PCRF可以为应用和用户动态定义对应的应用服务链。
[0019]本发明提出了一个策略控制服务链机制，来控制部署于SDN受控网络的价值附加的方式，并延伸网络流控制的SDN转发策略规则，及面向应用的流控制，来包括用户参数选择、用户资料和网络状态。用户认知将在控制层面和数据层面的接口处被要求，以确保运营商可以继续对用户的信用服务保证。基于服务链的每个用户策略提供了服务供应配给的灵活方式，并促进了他们的部署。
[0020]本发明同样使得运营商能够针对具有不同附加价值服务功能的不同应用流进行动态计费。
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0022]图1示出根据本发明一个方面的基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的方法流程图；
[0023]图2示出根据本发明一个优选实施例的基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的示意图；
[0024]图3示出根据本发明另一个优选实施例的基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的示意图；
[0025]图4示出根据本发明又一个优选实施例的基于SDN网络对应用服务链的策略与计费控制的示意图。
[0026]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0028]图1示出根据本发明一个方面的基于SDN (Software-Defined Network)网络对应用服务链的策略与计费控制的方法流程图。
[0029]在步骤S101中，PCRF为应用确定应用服务链，并将对应的应用服务链信息发送至SDN控制器。
[0030]具体地，在步骤S101中，PCRF为应用确定应用服务链，如，为应用确定对应的服务功能，或进一步地，根据该应用对应的多维上下文信息，确定对应的应用服务链，进而，该PCRF将该应用服务链信息发送至SDN网络的SDN控制器。
[0031]在此，应用服务链是一个有顺序的服务功能列表，该列表可以被重排。应用服务链的概念包括以一个特定的顺序应用多个服务功能。服务功能可以单个使用或与应用服务链中的其他服务功能一起使用，以使得由网络运营商提供的服务可用。
[0032]在此，PCRF具有开放的API，以与SDN控制器相互作用，因此，PCRF可以传递应用服务链信息至SDN控制器。
[0033]在此，PCRF被拓展了能力，其不仅可以为QoS控制和计费定义应用检测和控制规贝1J，还支持为每个应用确定应用服务链。进一步地，PCRF还可以结合考虑用户的多维属性，如客户细分、数据计费计划、位置信息、接入技术、年龄、时间段等，绑定应用至关联的服务链。这样，PCRF可以为应用和用户动态定义对应的应用服务链。
[0034]本领域技术人员应能理解上述确定或发送应用服务链的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的确定或发送应用服务链的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
[0035]优选地，在步骤S101中，所述PCRF根据所述应用对应的多维上下文信息，确定所述应用的应用服务链。
[0036]具体地，在步骤S101中，PCRF根据应用对应的多维上下文信息，如上述的客户细分、数据计费计划、位置信息、接入技术、年龄、时间段等信息，确定对应的应用服务链，如将考虑该多维上下文信息所得的应用服务链称为增值应用服务链，并将该增值应用服务链发送至SDN控制器。
[0037]更优选地，所述多维上下文信息包括以下至少任一项:
[0038]-TDF应用上下文信息；
[0039]-用户知识上下文信息；
[0040]-用户计费信息；
[0041]-用户无线接入和位置信息。
[0042]在此，TDF应用上下文信息例如应用流描述信息层3至层7、应用赞助信息等，TDF应用流信息可以通过Rx接口，从应用功能(Applicat1n Funct1n, AF)中获取,或者，TDF应用流信息可以由TDF检测并通过Sd接口发送至PCRF以请求ADC规则。
[0043]在此，用户知识上下文信息例如用户允许的增值服务、服务优先级、用户允许的QoS、用户分类(如公司、个人、成人、年轻人等分类)、年龄、生日等信息。用户知识上下文信息可以通过每个3GPP PCC架构的Sp接口，从归属用户服务器(Home Subscriber Server,HSS)或用户属性存储器(Subscript1n Profile Repository, SPR)等用户信息库中获取。例如，年轻用户执行家长监护增值服务功能，公司采用公司安全服务功能等。
[0044]在此，用户计费信息例如基于策略的支出计数状态，可以通过与0CS间的Sy接口获得。
[0045]在此，多维上下文信息还可以包括用户无线接入和位置信息，PCRF可以从PGW获取移动网络信息，如无线接入类型和用户位置信息。通过这些信息，PCRF可以为用户应用定义服务链。例如，当用户具有3G/4G连接，视频流通过视频优化程