授权服务质量信息的上报实现方法及系统

摘要

本发明公开一种授权服务质量信息的上报实现方法及系统，用于将授权服务质量信息由策略决策单元上报至应用单元，该方法包括如下步骤：预设Gq接口中交互消息包括授权服务质量信息的消息单元；所述策略决策单元于产生授权服务质量信息后通过Gq接口中为承载授权响应消息或资源授权请求消息的所述交互消息携带授权服务质量信息上报至应用单元。本发明解决了现有技术中策略决策单元与应用单元需要重复计算授权服务质量信息的技术问题，并有利于保持授权服务质量信息数据的一致性。

说明书

技术领域

本发明涉及信息上报技术领域，尤其涉及一种在IP多媒体子系统中，授权服务质量信息通过Gq接口中交互消息的携带，由策略决策单元上报至应用单元的实现方法及系统。

背景技术

在IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称IMS)的服务质量(Quality of Service，简称QoS)控制体系中，代理会话控制单元(Proxy CallSession Control Function，简称P-CSCF)在会话建立过程中解析用户的会话描述协议(Session Description Protocol，简称SDP)信息，通过Diameter协议与策略决策单元(Policy Decision Function，简称PDF)交互，将会话描述信息发送给PDF，再由PDF通过通用开放策略服务协议(Common Open Policy ServiceProtocol，简称COPS)将QoS策略决定最终下发至IP接入汇聚层设备进行策略执行，最终为IMS业务提供端到端的QoS服务保障。

当用户被允许接入IMS时，IMS将根据情况产生针对该用户的计费信息。这些计费信息被封装在基于Diameter协议应用专有的属性值对(AttributeValue Pair，简称AVP，AVP为构成基于Diameter协议消息的信息单元)内，由P-CSCF向计费采集单元(Charging Collection Function，简称CCF)发出基于Diameter协议中定义的计费请求(Accounting Charge Request，简称ACR)消息请求计费。

其中，由P-CSCF生成的计费请求(ACR)一般也需要包括授权服务质量信息(Authorised-QoS，或：授权QoS信息)。然而，授权QoS信息是由PDF根据P-CSCF下发给他的业务信息(来源于SDP信息)计算得出。授权QoS信息表示一个策略执行点(policy decsion point，简称PDP)上下文所绑定的一组多媒体组件的所有IP数据流(IP Flows)的最大QoS，包括两部分信息：

一部分是服务等级(QoS class)信息，该部分信息描述了相应的媒体组件所能使用的最高级别，来源于P-CSCF下发给PDF的业务信息；

另外一部分是带宽信息(Data Rate)，该带宽信息包括上行流带宽信息和下行流带宽信息，来源于P-CSCF下发给PDF的业务信息或根据PDF的本地策略得出，而业务信息中的带宽信息是由P-CSCF用SDP中的信息转换而来的。

Authorised-QoS的内容及其具体作用分别在3GPP TS 29.207协议以及3GPP TS23.207协议中被描述；PDF中从业务信息映射到授权QoS信息的计算过程在3GPP TS 29.208协议中被描述。

另外，在3GPP R5规范中，PDF是集成在P-CSCF内，故P-CSCF需要发送计费请求消息时，可直接从P-CSCF内的PDF获取授权QoS信息。

然而，在3GPP R6规范中，PDF则从P-CSCF中分离出来，目的是使PDF可在更大范围内共享；分离后的PDF与P-CSCF之间采用基于Diameter协议的Gq接口进行信息交互，其中，3GPP TS 29.209协议定义Gq接口中定义了应用单元(Application Function，简称AF，一般情况下，AF即指P-CSCF)与PDF之间交互的各种消息以及消息中所包含的各种AVP。

但是，由于Gq接口并未定义将PDF计算出的授权QoS信息以基于Diameter协议交互消息中的AVP消息单元发送给P-CSCF，因此，若P-CSCF需要向CCF发送计费请求中需要包括授权QoS信息时，P-CSCF就需要重复PDF的计算以获取授权QoS信息；另外，由于PDF与P-CSCF在默认取值以及对授权QoS信息的算法等方面并不完全一致，因此，由PDF与P-CSCF分别计算出的授权QoS信息也并非一致，比如，SDP信息中没有提供带宽参数，这样P-CSCF提供给PDF的业务信息中也可能没有带宽信息，这样在计算带宽的默认值时P-CSCF和PDF就有可能不同；再者，从IMS的QoS参数映射体系和网络实体的功能划分来讲，实现从业务信息到授权QoS信息的映射本来就是PDF的主要功能，P-CSCF没必要重复这一功能。基于此，我们有必要开发扩充Gq接口，避免网络实体P-CSCF和PDF重复计算授权QoS信息，以达到资源的有效利用并保持授权QoS信息数据的一致性。

发明内容

本发明的目的是提出一种授权服务质量信息的上报实现方法及系统，以解决策略决策单元与应用单元重复计算授权服务质量信息的技术问题。

为解决上述问题，本发明公开一种授权服务质量信息的上报实现方法，用于实现将授权服务质量信息由策略决策单元上报至应用单元，关键是，包括如下步骤：

步骤a：预设Gq接口中交互消息包括授权服务质量信息的消息单元；

步骤b：策略决策单元于产生授权服务质量信息后通过所述交互消息携带授权服务质量信息上报至应用单元。

所述交互消息为所述策略决策单元响应所述应用单元发出承载授权请求消息的承载授权响应消息，所述步骤a还包括：

在所述承载授权请求消息中添加一个指示所述策略决策单元需要向所述应用单元上报授权服务质量信息的关联标识消息单元。

所述步骤b具体包括：

所述策略决策单元根据媒体信息的变化产生授权服务质量信息并向接入汇聚层设备发起承载授权；

所还策略决策单元将授权服务质量信息通过承载投权响应消息携带上报至所述应用单元。

所述承载授权的步骤具体包括：

所述策略决策单元将授权服务质量信息发给所述接入汇聚层设备；

所述接入汇聚层设备根据该授权服务质量信息执行服务质量授权策略。

所述交互消息为所述策略决策单元向所述应用单元发出的资源授权请求消息，所述步骤a还包括：

在所述资源授权请求消息中添加一个提示应用单元从该消息中获取授权服务质量信息的关联标识消息单元。

所述步骤b具体包括：

所述策略决策单元根据用户终端发起的资源预留进行鉴权后产生授权服务质量信息；

所述策略决策单元将授权服务质量信息通过资源授权请求消息携带上报至所述应用单元。

所述授权服务质量信息包括最大授权服务质量等级信息以及最大授权带宽信息。

相应地，本发明公开一种授权服务质量信息的上报实现系统，关键是，该系统包括Gq接口单元，用于通过交互消息实现将授权服务质量信息由策略决策单元上报至应用单元；

所述Gq接口单元具体包括：

消息规则模块，用于预设该Gq接口单元中交互消息所包括授权服务质量信息的消息单元；

消息关联模块，用于将该Gq接口单元中交互消息中添加一个指示所述策略决策单元需要通过该交互消息向所述应用单元上报授权服务质量信息或提示所述应用单元从该交互消息中获取授权服务质量信息的关联标识消息单元。

所述交互消息包括所述策略决策单元响应所述应用单元发出承载授权请求消息的承载授权响应消息以及所述策略决策单元向所述应用单元发出的资源授权请求消息；

所述授权服务质量信息包括最大授权服务质量等级信息以及最大授权带宽信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.由于本发明通过在PDF与AF之间的Gq接口中增加携带授权服务质量信息的消息单元，PDF于发生承载授权后，通过Gq接口的交互消息携带授权服务质量信息上报给AF，从而解决了AF需要重复计算授权服务质量信息的技术问题；

2.进一步，由于授权服务质量信息由PDF计算后上报至AF，因此，可在IMS系统中保持授权服务质量信息数据的一致性。

附图说明

图1是本发明揭示的授权服务质量信息的上报实现方法流程示意图。

图2是本发明的第一具体实施例的流程示意图。

图3是本发明的第二具体实施例的流程示意图。

图4是本发明揭示的授权服务质量信息的上报实现系统示意图。

具体实施方式

在3GPP R6规范的IMS网络体系结构中，为了能够在IMS网络体系能够最大范围的使用策略决策单元(PDF)的功能，故将从PDF从应用单元(AF，本发明中AF即指P-CSCF)中分离出来，且利用基于Diameter协议的Gq接口实现PDF与AF的信息交互。

因此，本发明通过在Gq接口中增加授权服务质量信息(Authorised-QoS，或：授权QoS信息)的消息单元，利用PDF于产生授权QoS信息后，向AF发送基于Diameter协议的消息中携带授权服务质量信息，实现将授权服务质量信息由PDF上报至AF，以解决现有技术在3GPP R6规范中网络实体AF和PDF需要重复计算授权服务质量信息的缺陷。

请参考图1所示，为本发明揭示的授权服务质量信息的上报实现方法流程示意图。本发明包括如下步骤：

步骤s110：在Gq接口中的承载授权响应消息以及资源授权请求消息中增加用于携带授权服务质量信息的消息单元；

由于Gq接口中实现AF和PDF信息交互为基于Diameter协议的消息，根据Diameter协议规定，该消息包括消息头以及消息内容两部分，其中，消息内容由若干个为基于Diameter协议应用专有的属性值对(AVP)的消息单元构成。因此，本发明通过在Gq接口中的交互消息中增加一个携带授权服务质量信息的消息单元，即在Gq接口中的交互消息中增加一个Authorised-QoSAVP，以达到利用Gq接口中的交互消息携带授权服务质量信息由PDF上报至AF。其中，本步骤对Gq接口的具体修改如下：

1.在承载授权响应消息(AAA)中增加一个携带授权服务质量信息的消息单元，该AAA消息为PDF发送给AF，用于响应AF发送给PDF的一个承载授权请求消息(AAR)，而该AAR消息为AF向PDF请求承载授权的请求消息；另外，该AAR消息中包括一个指示策略决策单元需要向应用单元上报授权服务质量信息的关联标识消息单元。

2.在资源授权请求消息(RAR)中增加用于携带授权服务质量信息的消息单元，该RAR消息为PDF发送给AF，其中，AF为响应该RAR消息，将向PDF发送一条资源授权响应消息(RAA)；另外，该RAR消息中包括一个提示应用单元从该消息中获取授权服务质量信息的关联标识消息单元。

其中，所述用于携带授权服务质量信息的消息单元(即：Authorised-QoSAVP)具体包括：

最大授权服务质量等级信息的消息子单元(Maximum-Authorized-QoSClass AVP)；以及

最大上行流授权带宽信息子单元(Maximum-Authorized-UL-Data-Rate)；

最大下行流授权带宽信息子单元(Maximum-Authorized-DL-Data-Rate)。

步骤s120：PDF生成授权QoS信息；

当PDF接受AF发送的AAR消息，该AAR消息携带了媒体信息的改变，PDF解析该AAR消息后，生成授权QoS信息，并将该授权QoS信息向接入汇聚层设备(比如为GPRS支持节点(GGSN))发起承载授权；或者，PDF根据用户终端(UE)发起的资源预留进行鉴权后，生成授权QoS信息。

步骤s130：PDF通过承载授权响应消息(AAA)或者资源授权请求消息(RAR)携带授权服务质量信息上报至AF。

AF接受AAA消息或RAR消息后，解析该消息即可得到授权服务质量信息，而无需通过AF自行计算获取授权服务质量信息，因此，本发明可达到充分利用IMS网络中各个网络实体功能，防止AF与PDF重复计算授权服务质量信息造成的资源浪费。

以下结合两个具体实施例来对本发明的实现做进一步详细描述。

请参见图2所示，为本发明的第一具体实施例的流程示意图。本具体实施例具体包括如下步骤：

步骤s210：AF向PDF发送一个基于Diameter协议的承载授权请求消息(AAR)，以通过该AAR消息进行初始授权或指示媒体信息的改变；

步骤s220：PDF分析该AAR消息并更新媒体信息，并重新计算授权QoS信息；

步骤s230：PDF向GGSN发送一个COPS DEC消息以指示授权的QoS资源的改变；

步骤s240：GGSN根据COPS DEC消息更新QoS授权信息；

步骤s250：PDP上下文的更新；

步骤s260：GGSN将向PDF返回一个COPS RPT消息以响应PDF向GGSN发送的COPS DEC消息；

步骤s270：PDF将向AF发送一个承载授权响应消息(AAA)，该AAA消息中携带授权QoS信息，其中，该授权QoS信息已经于步骤230中通过Go接口发送给了GGSN。

本实施例是针对AF由于会话中媒体信息发生更改(但不包括增加或删除媒体组件以及改变IP数据流)，向PDF授权QoS资源，即于步骤s210发送AAR消息；PDF根据AAR消息产生QoS策略决定，并向GGSN指示授权的QoS资源的更改，且于步骤s260收到GGSN的响应消息后，PDF即向AF发送一个携带授权服务质量信息(Authorised-QoS)。

另外，请参见图3，为本发明的第二具体实施例的流程示意图。本具体实施例描述了一个用户终端(UE)发起的资源预留流程，PDF对用户终端的资源预留进行鉴权后，生成授权QoS信息。本具体实施采用如下步骤实现：

步骤s310：终端设备(UE)可以使用SDI或者使用网络应用层的特殊设置定义以请求获取PDP上下文的QoS参数，发起资源预留；

步骤s320：UE给SGSG发送一个PDP上下文激活请求消息，该激活请求消息包含绑定消息以使PDP上下文承载和QoS策略决定信息关联；

步骤s330：SGSG按照3GPP TS23.060协议中定义的流程进行PDP上下文的激活，并创建PDP上下文请求消息发送给GGSN；

步骤s340：GGSN发送一个携带绑定消息的COPS REQ消息给PDF，以向PDF请求获取授权QoS策略决定；

步骤s350：PDF向AF一个发送资源授权请求消息(RAR)以请求获取最新的媒体信息；

步骤s360：AF向PDF发送一个发送资源授权响应消息(RAA)以将最新的媒体信息带给PDF；

步骤s370：PDF根据RAA消息产生授权QoS信息；

步骤s380：PDF将授权QoS信息通过COPS DEC消息发送给GGSN；

步骤s390：GGSN将来自PDF的授权QoS信息用于IP数据流的策略执行，其中，IP数据流是基于从PDF获取的授权QoS信息，而该授权QoS策略信息使媒体组件能够被PDP上下文所承载；

步骤s400：GGSN向PDF返回COPS RPT消息，同时向PDF报告授权QoS信息的策略执行结果；

步骤s410：GGSN根据授权QoS信息的策略执行结果，接受PDP上下文请求，如果UE请求获取的QoS参数超出了授权QoS，则GGSN降级该请求的QoS参数；

步骤s420：SGSN发送一个激活PDP上下文接受的消息给UE，以指示PDP上下文已经被激活，且UE资源预留的QoS需求在上行和下行都已经被授权；

步骤s430：PDF向AF发送一个RAR消息，以向AF上报授权QoS信息；

步骤s440：AF向PDF发送一个RAA消息以响应RAR消息。

由本实施例可以看出，于承载授权(步骤s400)之后，PDF会通过RAR消息携带授权服务质量信息上报至AF。

相应地，本发明还揭示了一种授权服务质量信息的上报实现系统，请参见图4所示。

本系统为符合3GPP R6规范的IMS网络系统，包括：

应用单元(AF)410、策略决策单元(PDF)420，以及Gq接口单元430。

其中，所述Gq接口单元430为所述应用单元410与所述策略决策单元420进行信息交互的桥梁，用于通过交互消息实现将授权服务质量信息由所述策略决策单元420上报至所述应用单元410。

所述Gq接口单元430中实现所述应用单元410与所述策略决策单元420的信息交互为基于Diameter协议的消息。根据Diameter协议规定，该消息包括消息头以及消息内容两部分，其中，消息内容由若干个为基于Diameter协议应用专有的属性值对(AVP)的消息单元构成。

所述Gq接口单元430具体包括：

消息规则模块431，用于预设所述Gq接口单元430中交互消息所包括授权服务质量信息的消息单元；

消息关联模块432，用于将所述Gq接口单元430中交互消息中添加一个指示所述策略决策单元420需要通过该交互消息向所述应用单元410上报授权服务质量信息或提示所述应用单元410从该交互消息中获取授权服务质量信息的关联标识消息单元。

因此，本发明通过在所述Gq接口单元430的消息规则模块431中增加一个携带授权服务质量信息的消息单元，即在所述消息规则模块431中增加一个Authorised-QoS AVP，以通过交互消息携带授权服务质量信息由所述策略决策单元420上报至所述应用单元410。

另外，本发明还通过所述消息关联模块432在所述Gq接口单元430中的交互消息中增加一个关联标识消息单元，使所述策略决策单元420能根据该关联标识消息单元得知所述应用单元410需要获取授权服务质量信息，因此，所述策略决策单元420通过所述消息规则模块431中所述交互消息中增加一个携带授权服务质量信息的消息单元后，发送至于所述应用单元410，所述应用单元410能根据该交互消息中包括的关联标识消息单元，从该交互消息中获取授权服务质量信息。

所述交互消息包括策略决策单元响应应用单元发出承载授权请求消息的承载授权响应消息以及策略决策单元向应用单元发出的资源授权请求消息；

所述授权服务质量信息包括最大授权服务质量等级信息以及最大授权带宽信息。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.由于本发明通过在PDF与AF之间的Gq接口中增加携带授权服务质量信息的消息单元，PDF于发生承载授权后，通过Gq接口的交互消息携带授权服务质量信息上报给AF，从而解决了AF需要重复计算授权服务质量信息的技术问题；

2.进一步，由于授权服务质量信息由PDF计算后上报至AF，因此，可在IMS系统中保持授权服务质量信息数据的一致性。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。