融合网络的策略控制架构及实现策略控制的方法

摘要

本发明融合网络的策略控制架构包括AF、固定网络策略决策实体及移动网络策略决策实体，其中所述AF，用于向固定网络策略决策实体提供决策所需的业务信息，业务信息包括固定用户业务信息或移动用户业务信息；固定网络策略决策实体，用于接收AF发送的业务信息，并对业务信息进行判断，若是固定用户业务信息，则根据固定用户业务信息制定固定网络资源控制策略；若是移动用户业务信息，则转发给移动网络策略决策实体；移动网络策略决策实体，用于接收固定网络策略决策实体转发的移动用户业务信息，以及根据移动用户业务信息制定移动网络资源控制策略。本发明策略控制架构及实现策略控制的方法可以解决融合网络的策略控制问题。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及业务层融合的网络中一种对网络资源进行策略控制的架构及实现策略控制的方法。

背景技术

高级网络电信与因特网融合业务和协议组织(TISPAN，Telecommunications and Internet converged Services and Protocols forAdvanced Networking)提出了针对下一代网络(Next Generation Network，NGN)的资源接纳控制子系统(RACS，Resource Admission ControlSubsystem)架构，用于对业务应用使用网络资源进行策略控制。其架构如图1所示，其中RACS系统由基于业务的策略决策功能(SPDF，Service-basedPolicy Decision Function)和接入资源接纳控制功能(A-RACF，Access-Resource and Admission Control Function)。SPDF向应用层提供统一的接口，屏蔽底层网络拓扑和具体的接入类型，提供基于业务的策略控制。SPDF根据应用功能(AF，Application Function)的请求选择本地策略，并将请求映射成IPQoS参数，发送给A-RACF和边界网关功能(BGF，BorderGateway Function)，以请求相应的资源。A-RACF位于接入网中，具有接纳控制和网络策略汇聚的功能。从SPDF接收请求，然后基于所保存的策略实现接纳控制，接受或拒绝对传送资源的请求。A-RACF通过e4参考点从网络附着子系统(NASS，Network Attachment Sub-System)获得网络附着信息和用户服务质量(QoS，Quality ofService)清单信息，从而可以根据网络位置信息(例如接入用户的物理节点的地址)确定可用的网络资源，同时在处理资源分配请求时参考用户QoS清单信息。BGF可位于接入网和核心网之间(实现核心边界网关功能)，也可以位于两个核心网之间(实现互联边界网关功能)。BGF在SPDF的控制下完成网络地址转换(NAT，NetworkAddress Translation)、门控、QoS标记、带宽限制、使用测量以及资源同步功能。资源控制执行功能(RCEF，Resource Control Enforcement Function)实施A-RACF通过Re参考点传送过来的接入运营商定义的媒体流策略，完成门控、QoS标记、带宽限制等功能。RACS用于针对固定网络下对业务使用网络资源的策略控制。

国际电讯联盟通信标准化组(ITU-T，International TelecommunicationUnion for Telecommunication Standardization Sector)也提出了针对下一代网络的资源接纳控制系统RACF(Resource and Admission Control Functions，资源和许可控制功能)提供对接入网和核心传送网的QoS控制(包括资源预留、接纳控制和门控)、端口地址转换(NAPT，Network Address PortTranslation)或防火墙控制功能，接纳控制功能包括根据用户清单、业务层管理(SLA，Service Level Agreement)、运营商特定策略、业务优先级以及接入网、核心网的资源可用性进行授权检查。如图2所示，RACF也由两部分组成：策略决策功能实体(PD-FE，Policy Decision Functional Entity)和传送资源控制功能实体(TRC-FE，Transport Resource Control FunctionalEntity)。

PD-FE和传送技术无关，和业务控制功能(SCF，Service Control Function)也无关。PD-FE基于网络策略规则、SCF提供的业务信息、网络附属控制功能(NACF，Network Attachment Control Functions)提供的传送层签约信息，以及TRC-FE提供的资源接纳决策结果，然后对网络资源接纳控制作最后决策。PD-FE基于每个流对策略执行功能实体(PE-FE，Policy EnorcementFunctional Entity)进行门控制，基于业务使用策略规则。TRC-FE和业务无关，但和传送技术相关。

TRC-FE负责收集和维护传送网的拓扑和资源状态信息，基于拓扑、连接性、网络和节点资源的可用性，以及基于接入网中传送层签约信息等网络信息控制资源的使用，对传送网络实行接纳控制。PD-FE通过Rt参考点请求TRC-FE检测或者决定所请求的媒体流路径上的QoS资源。

传送层由策略执行功能实体(PE-FE，Policy Enforcement Functional Entity)和传送资源执行功能实体(TRE-FE，Transport Resource EnforcementFunctional Entity)组成。PE-FE是包到包网关，可以位于用户终端设备(CPE，Customer Premises Equipment)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(NAPT)控制和网络地址转换(NAT，Network Address Translator)的关键节点。TRE-FE执行TRC-FE指示的传送资源策略规则。

第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)定义了针对移动网络的策略和计费控制架构(PCC，Policy and Charging Control)其架构如图3所示，策略和计费规则的决策实体(PCRF，Policy and ChargingRules Function)主要负责策略和计费规则的制定。PCRF通过Gx接口将制定的策略和计费规则下发给策略和计费执行功能实体(PCEF，Policy andCharging Enforcement Function)，策略和计费执行功能实体安装并执行PCC策略，相关事件上报，与计费系统交互计费信息。业务功能实体(AF，Application Function)是和业务相关的功能实体，通过Rx接口向PCRF提供业务信息，用户签约数据库(SPR，Subscription Profile Repository)保存了用户签约的业务信息，PCRF可以通过Sp接口向SPR查询用户签约的业务信息。PCEF通过Gy接口将在线计费信息发送给线计费系统(OSC，OnlineCharging System)负责在线计费的统计，通过Gz接口将离线计费信息发送给离线计费系统(OFCS，Offline Charging System)。

随着通信技术的发展，固定网络和移动网络的融合是网络发展的必然趋势。下一代网络承载和控制分离、控制和业务分离的思想从网络架构上为网络融合提供了基础。网络融合的过程分为业务层的融合、核心控制网络的融合、核心承载网络的融合以及接入的融合。运营商在考虑网络演进的同时，也会考虑降低建网成本，尽量重用现网设备和资源，实现平滑演进，因此网络融合通常是阶段化、分步实现的过程，一种网络融合常用的方式就是从业务层融合开始。

基于业务层融合的融合网络，就是控制面和承载面分别使用独立的网络，而将业务应用进行融合，实现业务对不同网络类型的用户统一发放。例如固定网络(xDSL)和移动网络(CDMA)分别使用不同的接入网、核心控制网络和承载网，但是固网用户和移动用户可以共享统一的业务应用。在实现对基于业务层融合的融合网络进行网络资源控制时，就需要使用上述如图1或图2定义的策略控制架构。

然而基于现网运营场景，其中的固定网络已经部署实施了网络资源控制功能，业务提供功能AF与RACS之间有开放的交互接口，RACS可以通过开放接口直接获取策略决策所需的业务信息，从而完成对固网用户开展指定业务应用使用网络资源的策略决策。而在业务层网络融合情况下，运营商要对移动网络也实施资源控制，由于PCRF缺少与现网(图1或图2架构)业务提供功能AF的直接接口，且考虑到现网业务部署的复杂性，很难实现PCRF和AF的直接交互，此时在对移动用户开展业务使用承载资源进行策略决策时，PCRF无法获取策略决策所需的相关业务信息，从而不能对承载资源实现基于业务的资源控制和计费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种融合网络的策略控制架构及实现策略控制的方法，以解决融合网络的策略控制问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种融合网络的策略控制架构，该架构包括应用功能实体AF、固定网络策略决策实体及移动网络策略决策实体，其中：

所述AF，用于向所述固定网络策略决策实体提供决策所需的业务信息，所述业务信息包括固定用户业务信息或移动用户业务信息；

所述固定网络策略决策实体，用于接收所述AF发送的业务信息，并对所述业务信息进行判断，若是固定用户业务信息，则根据所述固定用户业务信息制定固定网络资源控制策略；若是移动用户业务信息，则转发给移动网络策略决策实体；

移动网络策略决策实体，用于接收固定网络策略决策实体转发的移动用户业务信息，以及根据所述移动用户业务信息制定移动网络资源控制策略。

进一步地，

所述策略控制架构还包括：与所述固定网络策略决策实体连接的固定网络策略执行实体，以及与所述移动网络策略决策实体连接的移动网络策略执行实体；

所述固定网络策略决策实体还用于将所述固定网络资源控制策略下发给所述固定网络策略执行实体；所述固定网络策略执行实体还用于接收并执行所述固定网络资源控制策略；

所述移动网络策略决策实体还用于将所述移动网络资源控制策略下发给移动网络策略执行实体，所述移动网络策略执行实体，还用于接收并执行所述移动网络资源控制策略。

进一步地，所述固定网络策略决策实体是下一代网络的资源接纳控制子系统RACS，所述RACS与AF通过Gq’接口相连，所述固定网络策略执行实体包括资源控制执行功能RCEF或边界网关功能BGF；所述移动网络策略决策实体是第三代合作伙伴计划3GPP定义的策略和计费规则的决策实体PCRF，所述PCRF通过Tx’接口与所述RACS连接；所述移动网络策略执行实体是3GPP定义的策略和计费执行功能实体PCEF，所述PCRF与所述PCEF通过Ty接口连接。

进一步地，所述固定网络策略决策实体是下一代网络的资源接纳控制系统RACF，所述RACF与AF通过Rs接口相连，所述固定网络策略执行实体包括策略执行功能实体PE-FE或传送资源执行功能实体TRE-FE；所述移动网络策略决策实体是第三代合作伙伴计划3GPP定义的策略和计费规则的决策实体PCRF，所述PCRF通过Tx’接口与所述RACF连接；所述移动网络策略执行实体是3GPP定义的策略和计费执行功能实体PCEF，所述PCRF与所述PCEF通过Ty接口连接。

进一步地，所述业务信息是所述AF主动下发或根据请求下发的。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种融合网络实现策略控制的方法，该方法包括：

应用功能实体向固定网络策略决策实体下发决策所需的业务信息，所述业务信息包括固定用户业务信息或移动网络业务信息；

所述固定网络策略决策实体接收所述AF发送的业务信息，并对所述业务信息进行判断，若是固定用户业务信息，则根据所述固定用户业务信息制定固定网络资源控制策略，若是移动用户业务信息，则转发给移动网络策略决策实体；

移动网络策略决策实体接收所述固定网络策略决策实体转发的移动用户业务信息并根据所述移动用户业务信息制定移动网络资源控制策略。

进一步地，所述固定网络策略决策实体制定所述固定网络资源控制策略后下发给固定网络策略执行实体执行，实现固定网络策略控制；所述移动网络策略决策实体制定所述移动网络资源控制策略后下发给移动网络策略执行实体执行，实现移动网络策略控制。

进一步地，所述固定网络策略决策实体是下一代网络的资源接纳控制子系统RACS，所述RACS与AF通过Gq’接口相连，所述固定网络策略执行实体包括资源控制执行功能RCEF或边界网关功能BGF；所述移动网络策略决策实体是第三代合作伙伴计划3GPP定义的策略和计费规则的决策实体PCRF，所述PCRF通过Tx’接口与所述RACS连接；所述移动网络策略执行实体是3GPP定义的策略和计费执行功能实体PCEF，所述PCRF与所述PCEF通过Ty接口连接。

进一步地，所述固定网络策略决策实体是下一代网络的资源接纳控制系统RACF，所述RACF与AF通过Rs接口相连，所述固定网络策略执行实体包括策略执行功能实体PE-FE或传送资源执行功能实体TRE-FE；所述移动网络策略决策实体是第三代合作伙伴计划3GPP定义的策略和计费规则的决策实体PCRF，所述PCRF通过Tx’接口与所述RACF连接；所述移动网络策略执行实体是3GPP定义的策略和计费执行功能实体PCEF，所述PCRF与所述PCEF通过Ty接口连接。

进一步地，所述业务信息是所述AF主动下发或根据请求下发的。

本发明融合网络的策略控制架构和实现方法，针对上述业务层融合的融合网络，通过固定网络策略决策实体(如RACS或RACF)转发与移动用户相关的业务信息，使得移动网络策略决策实体(如PCRF)得以从AF获取相关的业务信息，从而有效地解决融合网络中移动网络资源的策略控制问题。

附图说明

图1是现有技术的TISPAN RACS策略控制架构示意图；

图2是现有技术的ITU-T RACF策略控制架构示意图；

图3是现有技术的3GPP PCC R7策略控制架构示意图；

图4是本发明的融合网络的策略控制架构示意图；

图5是本发明应用实例一PCRF参与策略决策的业务建立的流程图；

图6是本发明应用实例二终端发起的业务修改过程中PCRF参与决策的流程图。

具体实施方式

本发明融合网络的策略控制架构，如图3所示，该架构包括应用功能实体AF、固定网络策略决策实体及移动网络策略决策实体，其中：

AF，用于向固定网络策略决策实体提供决策所需的业务信息；所述业务信息包括固定用户业务信息或移动用户业务信息；

固定网络策略决策实体，用于接收AF发送的业务信息，并对业务信息进行判断，若是固定用户业务信息，则根据所述固定用户业务信息对固定网络资源制定固定网络资源控制策略，以进行策略控制，若是移动用户业务信息，则转发给移动网络策略决策实体；还用于将固定网络资源控制策略下发给固定网络策略执行实体，

固定网络策略执行实体，用于接收并执行固定网络资源控制策略。

具体实现时，固定网络策略决策实体是下一代网络(Next GenerationNetwork，NGN)的资源接纳控制子系统(RACS，Resource Admission ControlSubsystem)，RACS与AF通过Gq’接口相连，固定网络策略执行实体包括资源控制执行功能(RCEF)或边界网关功能(BGF)。

固定网络策略决策实体也可以是下一代网络(Next Generation Network，NGN)资源接纳控制系统RACF(Resource and Admission Control Functions，资源和接纳控制功，RACF与AF通过Rs接口相连，所述固定网络策略执行实体包括策略执行功能实体(PE-FE)或传送资源执行功能实体(TRE-FE)。

所述固定网络资源控制策略制定的依据除了从AF获取的业务信息，还包括本地策略、从承载网络策略执行实体(例如RCEF或BGF或PE-FE或TRE-FE)获取的信息。

移动网络策略决策实体，用于接收固定网络策略决策实体转发的移动用户业务信息，以及根据所述移动用户业务信息制定移动网络资源控制策略，以进行策略控制，还用于通过Ty接口将制定的移动网络资源控制策略下发给移动网络策略执行实体。

移动网络策略执行实体，用于接收并执行所述移动网络资源控制策略。

具体实现时，移动网络策略决策实体是第三代合作伙伴计划3GPP定义的策略和计费规则的决策实体PCRF，所述PCRF通过Tx’接口与所述固定网络策略决策实体(RACS或RACF)连接。移动网络策略执行实体是策略和计费执行功能实体(PCEF，Policy and Charging Enforcement Function)，PCRF与PCEF通过Ty接口连接。

业务信息包括业务协商信息、用户签约信息等，移动网络资源控制策略制定的依据除了从RACS/RACF获取的业务信息外，还包括用户签约信息、本地策略、从PCEF获取的信息。

本发明融合网络实现策略控制的方法，该方法包括：

(a)应用功能实体向固定网络策略决策实体下发决策所需的业务信息，所述业务信息包括固定用户业务信息或移动网络业务信息；

(b)所述固定网络策略决策实体接收所述AF发送的业务信息，并对所述业务信息进行判断，若是固定用户业务信息，则根据所述固定用户业务信息制定固定网络资源控制策略，若是移动用户业务信息，则转发给移动网络策略决策实体；所述固定网络策略决策实体制定所述固定网络资源控制策略后下发给固定网络策略执行实体执行，实现固定网络策略控制；

(c)移动网络策略决策实体接收所述固定网络策略决策实体转发的移动用户业务信息并根据所述移动用户业务信息制定移动网络资源控制策略；所述移动网络策略决策实体制定所述移动网络资源控制策略后下发给移动网络策略执行实体执行，实现移动网络策略控制。

固定网络策略决策实体、固定网络策略执行实体、移动网络策略决策实体、移动网络策略执行实体的具体实现相同。

下面结合附图和具体应用实例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

以下应用实例以固定网络策略决策实体是RACS、移动网络策略决策实体是PCRF、移动网络策略执行实体是PCEF为例对业务层融合的融合网络的移动网络资源进行策略控制流程进行具体说明，其中RACS针对固定网络进行资源控制的流程遵循现有RACS的策略控制流程。

应用实例

移动用户发起业务时，PCRF参与对业务应用进行决策授权的流程如图5所示，包括以下步骤：

步骤501：移动终端开展业务，和网络之间完成应用层的业务协商，包括待开展的业务包含的媒体类型、媒体流使用的地址和端口号、媒体流所需的带宽、媒体流所需的编解码方式、媒体流处理的优先级等信息；

步骤502：AF将应用层协商的业务信息下发给RACS；

步骤503：RACS接收AF下发的信息后判断是提供给移动用户的，则并向PCRF转发业务信息；

步骤504：根据本地策略，PCRF对AF下发的业务信息进行授权。如果授权失败，PCRF需要向AF返回失败响应。否则，PCRF保存业务信息，并根据用户标识或者用户地址等完成会话绑定，即将AF需要为业务建立的AF会话和终端附着过程中建立的IP-CAN会话完成绑定，以决定AF会话所需的连接在指定的IP-CAN会话下创建；

步骤505：PCRF向RACS返回业务信息提供的响应，如果是拒绝对业务进行授权，则需要返回可以授权的业务相关的媒体类型、可授权的带宽，并在步骤507结束流程；

步骤506：RACS转发PCRF提供的消息给AF；

步骤507：移动终端向PCEF(例如PDSN(Packet Data Serving Node，分组业务数据节点)发起承载业务对应的业务数据流所需的连接建立请求。请求中包含了用户标识、请求QoS、请求带宽等信息；

步骤508：PCEF保存用户请求，并为流建立请求向PCRF发起授权请求，请求中包含业务数据流建立的请求带宽、QoS等信息；

步骤509：PCRF向SPR获取用户签约信息；

步骤510：PCRF根据AF下发的业务信息、从PCEF获取的流建立请求信息、本地策略等为待建立的流进行决策、授权；

步骤511：PCRF将为待建立流的授权结果以PCC规则的形式下发给PCEF；

步骤512：PCEF执行授权结果，为待建立的流建立相应的连接；

步骤513：PCEF向移动终端返回流建立的响应。

移动用户开展业务过程中需要对业务使用网络资源进行策略控制时，在融合策略控制架构下，由PCRF对业务进行授权。其中RACS仅是作为业务相关信息的转发，由PCRF为业务执行基于业务信息、基于网络资源的授权，决策网络资源是否满足业务开展对资源的需求，并为业务数据流配置合理的资源，实现资源控制。

应用实例二

在移动用户开展业务的过程中，如果发生了对业务的修改，例如用户由视频通话改成普通的语音电话，即在通话过程中需要关闭视频流，而通话需要保持。这时需要对业务对网络资源的需求实时进行调整，释放视频流所使用的带宽和QoS资源，以达到合理利用网络资源，提升网络效率的目的。此时融合策略控制架构对业务修改引起的资源变更进行策略控制的流程如图6所示，流程描述如下：

步骤601：业务修改，移动终端和网络进行应用层业务信息的协商，例如终端和网络协商释放视频流；

步骤602：移动终端向网络发起业务修改请求，请求释放视频流；

步骤603：PCEF接收移动终端对业务进行修改的请求，并向PCRF发起授权请求，请求中包含了视频流对应的PCC规则、流操作类型(指示释放)，请求PCRF为移动终端发起的流释放请求进行授权；

步骤604：PCRF保存从PCEF接收的信息，并根据流标识等信息执行会话绑定，识别请求释放的视频流属于哪一个业务对应的AF会话；

步骤605：PCRF识别出涉及的AF会话向RACS请求对应的业务协商信息；

步骤606：RACS收到PCRF的请求，向AF请求相应的业务协商信息；

步骤607：AF将业务修改时最新的业务协商信息下发给RACS；

步骤608：RACS判断所述业务协商信息是移动用户的，将从AF接收的业务协商信息转发给PCRF；

步骤609：PCRF从SPR中获取用户签约信息；

步骤610：根据RACS下发的业务协商信息、本地策略、从PCEF获取的信息，PCRF为请求完成策略决策。授权终止视频流，并释放相应的网络资源；

步骤611：PCRF将授权结果以PCC规则的形式下发给PCEF；

步骤612：PCEF执行策略，终止视频流，释放视频流所使用的带宽和QoS资源；

步骤613：PCEF向移动终端返回业务修改成功的响应。

综上，本发明融合网络的策略控制架构和实现方法，针对上述业务层融合的融合网络，通过固定网络策略决策实体(如RACS或RACF)转发与移动用户相关的业务信息，使得移动网络策略决策实体(如PCRF)得以从AF获取相关的业务信息，从而有效地解决融合网络中移动网络资源的策略控制问题。