一种NGN家庭网络资源接纳控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种NGN家庭网络资源接纳控制方法及系统，用于解决Wholesale场景下服务提供商对家庭网络的资源接纳控制的技术问题。本发明在NGN服务提供商的策略决策功能实体与用户驻地网中的家庭网关策略执行功能实体之间建立了接口链接，服务提供商的策略决策功能实体为用户驻地网制定资源接纳控制策略并将策略规则通过接口下发给用户驻地网，从而能够充分保证用户在使用业务时的业务质量，提高用户的满意度。

说明书

技术领域

本发明涉及下一代网络(Network Generation Network，NGN)技术领域，尤其涉及一种NGN网络中家庭网络的资源接纳控制方法及系统。

背景技术

NGN是当前通信标准领域的一个热点研究课题，它采用分组技术作为承载网技术并融合了固定通信技术和移动通信技术。NGN可以提供更丰富的多媒体业务，如具有实时要求的新兴业务(如VoIP、视频会议、多媒体远程教学、视频点播等)，这些业务要求通信网络能提供高效的端到端的服务质量(Quality ofService，QoS)支持，同时用户对网络服务质量的要求也越来越高，因此，如何提供端到端的QoS支持将是NGN的核心问题之一。

ITU-T是国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU)的电信标准化部门，制定了有关资源接纳控制的标准。在ITU-T于2008年9月公布的最新的资源接纳控制功能(Resource and Admission Control Functions，RACF)的草案中，提供了RACF的功能框架，如图1所示。RACF由两部分组成：策略决策功能实体(Policy Decision Functional Entity，PD-FE)和传输资源控制功能实体(Transport Resource Control Functional Entity，TRC-FE)。

PD-FE与传输技术无关，与业务控制功能(Service Control Functions，SCF)也无关。PD-FE基于网络策略规则、SCF提供的业务信息、网络附着控制功能(Network Attachment Control Functions，NACF)提供的传输层签约信息以及TRC-FE提供的资源可用性决策结果信息做出资源接纳控制的最后决策。

TRC-FE与业务无关，但与传输技术相关。TRC-FE负责收集和维护传输网信息和资源状态信息。从PD-FE收到资源请求后，TRC-FE基于QoS、优先级需求、资源可用性信息以及与传输相关的策略规则信息执行基于资源的接纳控制。

传输功能由策略执行功能实体(Policy Enforcement Functional Entity，PE-FE)和传输资源执行功能实体(Transport Resource Enforcement FunctionalEntity，TRE-FE)组成。PE-FE是包到包网关，可以位于用户驻地网(CustomerPremises Network，CPN)和接入网络之间、接入网和核心网之间或者不同运营商网络之间，是支持动态QoS控制、端口地址转换控制和网络地址转换(NetworkAddress Translator，NAT)的关键节点。TRE-FE执行TRC-FE下发的传输资源策略规则，其范围和功能以及Rn接口有待进一步研究，不在R2阶段的研究范围内。

下面参照图1对RACF和传输功能中各实体的功能及与其它实体之间的协作关系进行说明：

PD-FE是策略决策功能实体，它基于媒体流会话信息(通过Rs接口从SCF获取)、用户的传输资源签约信息(通过Ru接口从NACF获取)做出初步的QoS资源决策，然后与TRC-FE交互以确认是否有足够的QoS资源，最后做出一个最终的接纳决策，并将该决策下发给PE-FE执行。

TRC-FE主要负责资源控制，它监控网络中的资源并收集相关信息，在PD-FE请求资源时根据具体的资源状况给予应答。

PE-FE主要是在PD-FE的指导下进行策略控制(门控、带宽、流量分类和标记、流量整形、二层和三层QoS映射、收集和报告资源使用信息等)。

TRE-FE在协议目前的说明中用于在TRC-FE指导下进行二层的策略执行，但没有确定具体的功能和范围。

目前，用户对视频监控、网络游戏、P2P传送和IPTV等家庭安全和娱乐业务的需求日益旺盛。为良好地支持此类高速率、高服务要求、高安全的业务，运营商需对家庭网络进行QoS控制。而家庭网关是家庭网络最核心的构成部分，它把家庭的网络设备和外部网络连接起来，是家庭内部网络与所有外部网络互联的物理接口。

在非游牧/非漫游的场景下，RACF中的PD-FE通过Rh接口控制CPN中的家庭网关策略执行功能实体(CPN Gateway Policy Enforcement FunctionalEntity，CGPE-FE)，以达到控制家庭网络的目的。

不过针对批发(Wholesale)场景中的家庭网络控制，现有技术尚未给出相应的解决方案。如图2所示的Wholesale场景中，一方是把网络层面作为基础设施批发给多家服务提供商的网络运营商；另一方是提供各种网络服务的服务提供商，网络运营商不提供服务，类似于网络资源的批发商，而服务提供商只提供服务，类似于服务的零售商(Retail)，为了区别网络运营商和服务提供商中相同名称的功能实体，在Wholesale场景中的实体名称前以(W)来标识该实体属于网络运营商，以(R)来标识该实体属于服务提供商。当用户处于Wholesale场景下时，用户使用网络运营商的网络接入，访问网络，并享受服务提供商提供的服务。

在图2所示的wholesale场景中，SCF属于NGN服务提供商，NGN服务提供商中的PD-FE通过Ri接口与NGN网络运营商中的PD-FE交互。现有技术中针对上述Wholesale场景还没有明确家庭网络的资源接纳控制方案。在服务提供商不提供相应的资源接纳控制时，用户使用多媒体业务时的网络服务质量将难以得到保证，从而降低用户的体验和系统的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提供一种NGN家庭网络资源接纳控制方法，用于解决Wholesale场景下服务提供商对家庭网络的资源接纳控制的技术问题，为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种NGN家庭网络资源接纳控制方法，

服务提供商的资源接纳控制功能根据来自用户的业务信息、来自服务提供商网络附着控制功能的用户签约信息以及本地运营商策略进行授权检查，为用户驻地网制定资源接纳控制策略；

所述用户驻地网执行来自服务提供商的资源接纳控制功能制定的资源接纳控制策略。

进一步地，增加所述服务提供商的资源接纳控制功能中的策略决策功能实体PD-FE与所述用户驻地网中的家庭网关策略执行功能实体CGPE-FE之间的Rh接口，所述策略决策功能实体通过所述Rh接口将所述资源接纳控制策略的策略规则下发给所述用户驻地网中的家庭网关策略执行功能实体。

进一步地，所述家庭网关策略执行功能实体执行所述策略规则，并发送响应消息给所述服务提供商的策略决策功能实体。

进一步地，所述服务提供商的策略决策功能实体下发的策略规则包含资源控制处理信息。

所述资源控制处理信息包括预留保持时间、资源请求优先级、资源控制会话信息等。

进一步地，所述策略决策功能实体下发的策略规则包括服务质量QoS资源信息。

所述服务质量QoS资源信息包括媒体流描述、媒体优先级、门控、带宽等。

进一步地，所述策略决策功能实体下发的策略规则包括资源控制操作信息。

所述资源控制操作信息包括资源预留模式等。

本发明的另一目的在于提供一种NGN家庭网络资源接纳控制系统，为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种NGN家庭网络资源接纳控制系统，包括服务提供商、网络运营商及用户驻地网：

所述服务提供商中包含具有对用户驻地网进行资源接纳控制功能的策略决策功能实体；

所述用户驻地网包含具有执行所述策略决策功能实体下发的策略规则功能的家庭网关策略执行功能实体；

所述策略决策功能实体通过Rh接口向所述家庭网关策略执行功能实体下发所述策略规则。

进一步地，所述服务提供商中的策略决策功能实体根据从所述服务提供商的业务控制功能处接收的用户业务信息、从所述服务提供商的网络附着控制功能处获取的用户签约信息及本地运营商策略进行授权检查，并为用户驻地网CPN制定资源接纳控制策略。

进一步地，所述家庭网关策略执行功能实体执行所述策略规则，并发送响应消息给所述服务提供商的策略决策功能实体。

进一步地，所述策略决策功能实体PD-FE下发的策略规则包括资源控制处理信息、服务质量QoS资源信息、资源控制操作信息。

通过本发明，由于在NGN服务提供商的策略决策功能实体与用户驻地网中的家庭网关策略执行功能实体之间建立了接口链接，服务提供商的策略决策功能实体能够为用户驻地网制定资源接纳控制策略并将策略规则通过接口下发给用户驻地网，从而能够充分保证用户在使用业务时的业务质量，提高用户的满意度。

附图说明

图1是现有技术中ITU-T的RACF功能架构图；

图2是现有技术中的wholesale场景下的RACF网络配置图；

图3是基于本发明方法的wholesale场景下的家庭网络资源接纳控制图；

图4是基于本发明方法的wholesale场景下的家庭网络资源接纳控制的资源请求流程图；

图5是基于本发明方法的wholesale场景下的家庭网络资源接纳控制的资源释放流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：通过NGN服务提供商的RACF对家庭网络进行控制，从而解决Wholesale场景下家庭网络的资源接纳控制的技术问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图3为本发明wholesale场景下的家庭网络资源接纳控制系统的结构图，图中NGN服务提供商内部的功能实体名称前都添加(R)以区别于NGN网络运营商中的相同功能实体。与现有Wholesale场景下的网络结构图不同的地方在于，本发明在原有网络结构中添加了NGN服务提供商资源接纳控制功能RACF中的PD-EF与本地网络中的CGPE-FE之间的Rh接口，图中以粗虚线表示，通过该接口NGN服务提供商RACF中的FD-EF将接纳控制策略下发给本地网络中的CGPE-FE，由本地网络中的CGPE-FE执行所述下发的接纳控制策略。所述Rh接口采用现有RACF草案中Rh接口的定义。

本发明为实现Wholesale场景下家庭网络资源接纳控制的方法的总体流程如下：

步骤1：NGN服务提供商的RACF从SCF接收来自用户的服务请求消息，服务提供商的PD-FE对该请求进行处理，具体是指，PD-FE根据来自SCF的业务信息、用户的签约信息、本地运营商策略等检查授权，并制定资源接纳控制策略；

步骤2：服务提供商的PD-FE发送资源初始化请求给CGPE-FE，消息中包含服务提供商的PD-FE制定的策略规则；

步骤3：CGPE-FE安装服务提供商的PD-FE下发的策略规则，并回复资源初始化响应消息给服务提供商的PD-FE。

实施例1：

图4为本发明方法实现wholesale场景下家庭网络资源接纳控制的资源请求流程图，图中NGN服务提供商内部的功能实体名称前都添加(R)以区别于NGN网络运营商中的相同功能实体，具体步骤如下：

步骤401：用户发起服务请求，发送请求消息给(R)SCF，触发SCF生成资源初始化请求；

步骤402：(R)SCF确定所请求服务的QoS需求参数(如带宽、业务类型等)，然后发送资源初始化请求消息(预留)给(R)PD-FE，消息中携带媒体流描述和QoS参数等，以请求(R)RACF对家庭网络进行QoS资源授权和预留；

步骤403：(R)PD-FE对该请求进行授权检查，包括验证所请求的QoS资源是否与本地运营商策略规则及来自(R)NACF的用户签约信息一致。若授权检查通过，则(R)PD-FE根据来自(R)SCF的业务信息、来自(R)NACF的用户签约信息及本地运营商策略规则等信息对该服务请求进行策略决策；

步骤404：(R)PD-FE发送资源初始化消息给CGPE-FE，以安装步骤403中制定的策略规则；

步骤405：CGPE-FE安装来自(R)PD-FE的策略规则，并发送资源初始化响应给(R)PD-FE；

步骤406：(R)PD-FE发送资源初始化响应给(R)SCF。

实施例2：

图5为本发明方法实现wholesale场景下家庭网络资源接纳控制的资源释放流程图，图中NGN服务提供商内部的功能实体名称前都添加(R)以区别于NGN网络运营商中的相同名称的功能实体，具体步骤如下：

步骤501：用户发起服务释放请求，发送释放请求消息给(R)SCF，触发(R)SCF生成资源释放请求；

步骤502：(R)SCF发送资源释放请求消息给(R)PD-FE，消息中携带需释放的QoS资源信息；

步骤503：(R)PD-FE发送资源释放请求消息给CGPE-FE以卸载其上安装的策略，释放资源；

步骤504：CGPE-FE回复资源释放响应给(R)PD-FE；

步骤505：(R)PD-FE发送资源释放响应给(R)SCF。

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。