IMS中策略与计费控制的研究与设计

摘要

IP多媒体子系统（IMS）是第三代移动通信伙伴组织（3GPP）在Release5版本标准的基础之上提出的支持IP多媒体业务的子系统。IMS将IP技术与移动通信深度融合，具备通信与接入方式无关、控制功能与承载分离等诸多显著特点。策略控制与计费控制一直是IMS中研究的重要部分。3GPP R5版本中PDF位于P-CSCF中用于IMS中的策略控制，R6版本中PDF独立出来，R7版本中与FBC相融合形成PCC架构。自从R7版本的PCC架构提出以来，PCC架构也被广泛的接受，被认为是一种可行的策略与计费控制架构。由于3GPP标准的前沿性，目前对R7版本的PCC架构的实现方案缺乏全面的考虑以及深入的研究，这对于IMS的发展来说是一种遗憾。因此，本论文所完成的关于IMS中策略与计费控制的理论研究和设计工作，对于IMS网络、固定与移动融合及承载控制技术的理解与应用有着很强的实际意义，同时也具有很强的可操作性。 论文的主要目的是利用IMS体系中的关键模块--策略与计费控制实体，实现策略与计费控制机制，以支持IMS的策略与计费控制的融合。本文首先介绍了IMS的背景知识，以及IMS中采用的SIP、Diameter协议、IMS的架构、其功能模型及接口。其次研究并阐释了IMS中计费的演进和融合，介绍了IMS中策略控制的发展和与FBC的融合。此外，在本文第四章详细地研究和阐述了3GPP R7版本的PCC架构、PCC架构的功能以及其接口、PCC架构下的QoS参数映射、漫游情况下PCC架构的策略与计费控制。通过对IMS中PCC架构的研究，本文设计了PCRF的功能模型、PCRF中功能模块的类图、生成PCC Rule的流程等，PCC Rule的流程包括QoS映射流程、带宽信息获得流程以及带宽与QoS交互流程。在结合3GPP R7的策略与计费控制架构和本文中设计的PCRF功能模型以及PCC Rule生成流程的基础上，举出采用该模型和流程的实例，用于验证本文中策略与计费控制模型合理性。最后总结全文，指出课题中有待进一步深入研究的问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2论文主要创新点和章节安排

1.2.1创新点

1.2.2本文结构

第二章IMS系统介绍

2.1 IMS技术概念

2.2 IMS标准的发展与应用

2.2.1 IMS标准的发展

2.2.2 IMS的主要应用

2.2.3基于IMS的网络融合问题

2.3 IMS系统架构

2.3.1 IMS的系统架构及网元功能模块

2.3.2 IMS的接口功能

2.4 IMS中的协议体系

2.4.1 SIP协议介绍

2.4.2 Diameter协议及在IMS中的应用

第三章IMS系统中的计费研究

3.1 IMS计费体系演变

3.1.1 IMS R5版本在计费方面的局限性

3.1.2 IMS R6版本的发展

3.1.3 IMS R7版本的发展和演进

3.2 IMS中的计费

3.2.1 IMS计费概述

3.2.2离线计费

3.2.3在线计费

3.2.4 IMS计费信息关联和核减

3.3 IMS中计费向网络侧迁移的研究与探索

3.3.1在PCC架构下对于计费控制的需求

3.3.2在PCC架构下计费向网络侧迁移的必要性

3.3.3在PCC架构下计费向网络侧迁移的模式

3.3.4基于PCC架构在网络侧实施计费控制的一种实现方案

第四章IMS中策略与计费控制的研究

4.1 IMS中策略与计费控制的发展概述

4.1.1策略控制功能PDF的发展

4.1.2基于流的计费FBC概述

4.1.3策略控制与基于流的计费融合的思考

4.2 IMS中策略与计费控制研究

4.2.1 IMS中策略与计费控制架构

4.2.2 PCC架构的功能

4.2.3 PCC架构功能实体

4.2.4 PCC Rule简介

4.2.5与PCC相关的参考点

4.3 PCC架构下QoS参数映射

4.3.1 PCRF中的QoS参数映射功能

4.3.2 PCEF中的QoS参数映射功能

4.3.3 UE中的QoS参数映射功能

4.4 IMS中漫游情况下的策略与计费控制

4.4.1漫游情况下策略与计费控制概述

4.4.2漫游情况下的PCC逻辑架构

4.4.3功能实体

4.4.4漫游流程

第五章 IMS中策略与计费功能的设计

5.1 IMS中PCRF功能模型的设计图

5.2 PCRF各个模块的功能

5.2.1 Diameter适配器

5.2.2接入授权管理模块

5.2.3 PCC Rule生成模块

5.2.4承载控制模块

5.3 PCRF内部模块的类设计

5.3.1接入授权管理模块

5.3.2 PCC Rules生成部分

5.3.3承载控制部分

5.4生成PCC RULE的流程研究

5.4.1 QoS映射流程研究

5.4.2获得带宽信息的流程研究

5.4.3 QoS等级与带宽进行交互的流程以及算法研究

第六章IMS策略与计费控制功能实例

6.1会话建立的流程

6.2会话终止的流程

6.3 GW发起的会话建立

6.4 GW发起的会话终止

第七章总结与展望

参考文献

附录：附表　重要术语缩略语

致谢

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