專利名稱：無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，尤其涉及一種無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法。
背景技術：
目前在無線通訊領域中數(shù)據通訊具有廣闊的發(fā)展前景。如圖1所示，一個典型的無線通訊網絡一般由至少一個無線接入網絡、至少一個接入網元和至少一個交換網元組成。其中，無線接入網絡包括一定數(shù)量的基站及其控制裝置，該網絡用于連接用戶設備(User Equipment，UE，例如，手機、無線數(shù)據卡等)；接入網元則用于連接無線接入網絡，進行用戶的移動性管理，轉發(fā)用戶數(shù)據；交換網元用于連接接入網元，將來自接入網元的用戶上行數(shù)據轉發(fā)給至少一個分組數(shù)據網絡(Packet Data Network，PDN)，例如，分組數(shù)據網絡可以是國際互聯(lián)網Internet或者企業(yè)內部網Intranet等、并且將來自分組數(shù)據網絡的用戶數(shù)據轉發(fā)給接入網元；應用功能網元(Application Function，AF)用于接受用戶的業(yè)務使用申請，并向策略和計費規(guī)則功能網元下發(fā)用戶使用的業(yè)務信息；策略和計費規(guī)則功能網元(Policy and Charging Rule Function，PCRF)則向接入網元或者交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊(Policy andCharging Enforcement Function，PCEF)發(fā)送用戶正在使用的策略和計費規(guī)則信息。
在無線通訊網絡中，接入網元和交換網元可以是合一的，也可以將接入網元的移動性管理功能和數(shù)據轉發(fā)功能分別放在兩個獨立的網元上。策略和計費規(guī)則功能網元PCRF的策略功能和計費規(guī)則功能可以分別放在兩個獨立的網元上。策略和計費規(guī)則信息用于確定用戶在開展業(yè)務時所允許使用的網絡資源(例如，保證數(shù)據傳輸帶寬、數(shù)據分組最大時延等)和對用戶的業(yè)務實施的計費的方式(例如，按照業(yè)務的時長計費、按照業(yè)務傳輸?shù)臄?shù)據流量計費等等)。
當用戶要開展業(yè)務時，先向應用功能網元AF申請所要使用的業(yè)務。應用功能網元AF向策略和計費規(guī)則功能網元PCRF發(fā)送用戶使用的業(yè)務信息。策略和計費規(guī)則功能網元PCRF根據用戶的業(yè)務信息和簽約信息進行決策，確定用戶所使用的策略和計費規(guī)則。應用功能網元AF得到策略和計費規(guī)則功能網元PCRF的允許后，同意用戶開展業(yè)務的申請。用戶建立一個從用戶設備到分組數(shù)據網絡的通訊連接，該連接途經無線接入網絡、接入網元、交換網元到分組數(shù)據網絡，用于承載用戶已經申請的業(yè)務數(shù)據流。在建立連接的過程中，接入網元和/或者交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF向策略和計費規(guī)則功能網元PCRF申請該連接所使用的策略和計費規(guī)則信息。策略和計費規(guī)則功能網元PCRF向策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF下發(fā)已經決策的所述信息。策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF根據所述信息對用戶的業(yè)務數(shù)據連接進行控制和計費。
目前策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF和應用功能網元AF是各自尋找所對應的策略和計費規(guī)則功能網元PCRF。策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF根據用戶設備UE所連接的分組數(shù)據網絡信息(即發(fā)起激活連接使用的接入點標識參數(shù))和/或者用戶設備UE的網絡接入標識(Network Access Identity，NAI，如IMSI(International Mobile Subscriber Identity，國際移動用戶標識)或者MSISDN(Mobile Station International ISDN Number，移動臺國際ISDN號碼))來尋找合適的策略和計費規(guī)則功能網元PCRF。策略和計費規(guī)則功能網元PCRF和接入點標識參數(shù)以及用戶設備UE的網絡接入標識NAI之間的映射關系預先配置在策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF上。
應用功能網元AF根據用戶設備UE的IP地址(IP地址由分組數(shù)據網絡分配，和接入點標識參數(shù)相關)和用戶設備的標識(IMSI、MSISDN或者用戶設備的應用層標識)來尋找合適的策略和計費規(guī)則功能網元PCRF。策略和計費規(guī)則功能網元PCRF和用戶設備的IP地址以及用戶設備的標識之間的關系預先配置在應用功能網元AF上。
然而，現(xiàn)有技術存在如下技術問題1.當網絡中存在多個策略和計費規(guī)則功能網元PCRF的時候，如果策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF使用UE的PDN信息來尋址PCRF，AF使用UE的IP地址尋址PCRF，當UE發(fā)起的多個業(yè)務連接不同的PDN，可能會導致這些連接受不同的PCRF控制。在多個PCRF上會重復保存用戶的與策略和計費規(guī)則相關的簽約信息，造成PCRF使用資源上的浪費。由多個PCRF分別控制一個UE的多個連接，使得PCRF之間協(xié)調網絡資源變得非常困難，有可能導致這些連接使用的網絡資源之和超過允許UE所能使用的最大資源限制。
2.如果使用UE的標識來尋址PCRF，則PCEF只能得到UE的網絡接入標識(IMSI或者MSISDN)，而AF只能得到UE的應用層標識(例如，QQ號碼或者網絡電話號碼)，這樣可能導致PCEF和AF尋址到不同的PCRF。UE使用第三方的業(yè)務時尤其存在這個問題。
3.即使同時使用UE的標識和分組數(shù)據網絡信息(或者UE的IP地址)仍然無法避免技術問題1。
4.如圖2所示，在漫游網絡的架構下，AF只能尋址到歸屬地網絡的PCRF，而漫游地網絡的接入網元或者交換網元上的PCEF只能尋址到漫游地網絡的PCRF，然而，現(xiàn)有技術針對漫游地的PCRF和歸屬地的PCRF之間如何尋址并沒有給出具體的方法。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術問題是在于提供一種無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，能夠確保應用功能網元AF和策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF尋址到相同的策略和計費規(guī)則功能網元PCRF。
為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過采用如下技術方案來實現(xiàn)本發(fā)明一種無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，其包括以下步驟A1、用戶設備附著到所在地無線通訊網絡時，用戶設備在策略和計費規(guī)則功能網元上注冊；B1、所在地網絡的接入網元和/或交換網元的策略和計費執(zhí)行功能模塊將用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息傳送給用戶設備，用戶設備保存注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息；C1、用戶設備向所在地網絡的應用功能網元注冊，并將用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識傳送給應用功能網元，應用功能網元保存用戶設備和策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系。
根據該方法，當用戶設備處于非漫游場景下，步驟A1包括如下步驟步驟A11、用戶設備請求所在地網絡的接入網元和/或交換網元建立連接；步驟A12、所在地網絡的接入網元和/或交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊根據用戶設備信息尋址歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息。
根據該方法，步驟A1還包括步驟A13、歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元向所在地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊返回注冊用戶設備信息成功的響應消息。
根據該方法，當用戶設備處于漫游場景下，步驟A1包括如下步驟步驟A11、用戶設備向漫游地網絡的接入網元和/或交換網元申請建立連接；步驟A12、漫游地網絡的接入網元和/或交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊根據用戶設備信息尋址漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息；步驟A13、漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元根據用戶設備信息尋址歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息。
根據該方法，步驟A1還包括步驟A14、歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元保存用戶設備和漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系；步驟A15、漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元將歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息發(fā)送給漫游地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊。
根據該方法，在步驟A14中，向漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元返回注冊用戶設備信息成功的響應消息；在步驟A15中，漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元向漫游地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊返回注冊用戶設備信息成功的響應消息。
根據該方法，所述用戶設備信息包括用戶設備的網絡接入標示信息或者分組數(shù)據網絡信息。
根據該方法，當用戶設備處于漫游場景下，所述用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息包括歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息和漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息。
根據該方法，當用戶設備向歸屬地網絡的應用功能網元申請業(yè)務時，用戶設備將用戶設備注冊的歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息傳送給應用功能網元，應用功能網元保存用戶設備和歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系；
歸屬地網絡的應用功能網元根據映射關系將用戶設備申請的業(yè)務信息發(fā)給用戶設備注冊的歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元。
根據該方法，當用戶設備處于漫游場景下，進一步包括歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元將用戶設備的策略和計費規(guī)則信息發(fā)給漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明技術方案能確保UE的業(yè)務連接受到同一個PCRF的控制，從而減少了PCRF的資源浪費，以及保證了UE的業(yè)務連接所消耗的資源之和不大于允許UE使用最大的資源。
2.本發(fā)明技術方案能確保AF和PCEF尋址到相同的PCRF。
3.本發(fā)明技術方案能保證漫游場景下，歸屬地網絡的PCRF能準確地將策略和計費規(guī)則信息發(fā)給漫游地網絡的PCRF，從而保證UE在漫游地也可以使用歸屬地的業(yè)務。
4.本發(fā)明技術方案所使用的技術方法簡單、系統(tǒng)資源的消耗較小。


圖1為無線通訊網絡系統(tǒng)結構。
圖2為漫游場景的無線通訊網絡架構圖。
圖3為本發(fā)明非漫游場景下的PCRF尋址方法。
圖4為本發(fā)明漫游場景下的PCRF尋址方法。
具體實施例方式
為使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本發(fā)明無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，其基本思想是當UE附著到無線通信系統(tǒng)時，先在PCRF上注冊。UE取得并保存注冊的PCRF的標識信息。在UE向AF注冊時，將PCRF的標識信息發(fā)給AF，由AF保存UE和PCRF之間的映射關系。當UE開展業(yè)務的時候，AF根據映射關系將業(yè)務信息發(fā)給UE注冊的PCRF，由該PCRF完成策略和計費規(guī)則的決策。
在非漫游場景下，UE建立帶有業(yè)務的連接的具體的步驟如下步驟1UE向接入網元或者交換網元請求建立缺省連接(用于和AF進行信令交互)。
步驟2接入網元或者交換網元上的PCEF根據UE的網絡接入標識信息或者PDN信息尋址PCRF。PCEF向PCRF注冊UE信息。
步驟3PCRF向PCEF返回注冊UE信息成功的響應消息。
步驟4PCEF將PCRF的標識信息通過缺省連接建立響應消息發(fā)送給UE，UE保存PCRF的標識信息。
步驟5UE發(fā)起注冊AF，將PCRF的標識信息發(fā)送給AF，AF保存UE和PCRF之間的映射關系。
其中以上步驟1-5為無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，以下步驟為策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法的應用實施例。
步驟6UE向AF申請使用業(yè)務。
步驟7AF向UE指定的PCRF發(fā)送業(yè)務信息。
步驟8PCRF決策允許業(yè)務后返回AF接受業(yè)務信息成功的響應消息。
步驟9AF通知UE業(yè)務申請成功。
步驟10UE向接入網元或者交換網元請求建立承載業(yè)務的連接。
步驟11接入網元或者交換網元上的PCEF向PCRF請求該業(yè)務連接的策略和計費規(guī)則。
步驟12PCRF將該業(yè)務連接的策略和計費規(guī)則信息發(fā)給PCEF。
步驟13接入網元或者交換網元返回業(yè)務連接建立成功響應。
步驟14UE開始進行業(yè)務數(shù)據傳輸。
在漫游場景下，UE建立帶有業(yè)務的連接的具體步驟如下
步驟1UE向漫游地網絡的接入網元或者交換網元申請建立缺省連接(用于UE和AF之間的信令交互)。
步驟2漫游地網絡的接入網元或者交換網元上的PCEF根據UE的網絡接入標識信息或者分組數(shù)據網絡信息尋址漫游地網絡的PCRF，并將UE信息注冊到PCRF上。該PCRF用于漫游用戶的業(yè)務的策略和計費規(guī)則控制。
步驟3漫游地網絡的PCRF根據UE的網絡接入標識信息尋址UE的歸屬地網絡的PCRF，并將UE信息注冊到其歸屬地網絡的PCRF上。該PCRF用于歸屬地網絡對在外漫游用戶的連接控制。
步驟4歸屬地網絡的PCRF保存UE的網絡接入標識或者分組數(shù)據網絡信息和漫游地網絡的PCRF之間的映射關系，并向漫游地網絡的PCRF返回注冊UE信息成功的響應消息。
步驟5漫游地網絡的PCRF在注冊成功后，將歸屬地網絡的PCRF的標識信息發(fā)送給漫游地網絡的接入網元或者交換網元的PCEF，并向漫游地網絡的PCRF返回注冊UE信息成功的響應消息。
步驟6漫游地網絡的接入網元或者交換網元通過缺省連接建立響應消息將歸屬地網絡的PCRF和漫游地網絡的PCRF的標識信息發(fā)送給UE。
步驟7UE在注冊歸屬地網絡的AF時，將歸屬地網絡的PCRF的標識信息發(fā)送給歸屬地網絡的AF。歸屬地網絡的AF保存UE和歸屬地網絡的PCRF之間的映射關系。
其中以上步驟1-7為無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，以下步驟為策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法的應用實施例。
步驟8UE向歸屬地網絡的AF申請業(yè)務。
步驟9歸屬地網絡的AF將業(yè)務信息發(fā)給歸屬地的PCRF。
步驟10PCRF在決策允許業(yè)務后，根據UE的標識將策略和計費規(guī)則信息發(fā)給UE注冊的漫游地網絡的PCRF。
步驟11漫游地網絡的PCRF返回接收成功響應消息。
步驟12歸屬地網絡的PCRF返回AF接收成功響應消息。
步驟13AF向UE返回申請業(yè)務成功響應。
步驟14UE向漫游地網絡的接入網元或者交換網元請求建立業(yè)務連接。
步驟15接入網元或者交換網元上的PCEF向漫游地網絡的PCRF請求業(yè)務連接的策略和計費規(guī)則。
步驟16漫游地網絡的PCRF將UE的業(yè)務相關的策略和計費規(guī)則下發(fā)給漫游地網絡的PCEF。
步驟17漫游地網絡的接入網元或者交換網元返回UE業(yè)務連接建立響應。
步驟18UE在該業(yè)務連接上進行業(yè)務數(shù)據傳輸。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，其包括以下步驟A1、用戶設備附著到所在地無線通訊網絡時，用戶設備在策略和計費規(guī)則功能網元上注冊；B1、所在地網絡的接入網元和/或交換網元的策略和計費執(zhí)行功能模塊將用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息傳送給用戶設備，用戶設備保存注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息；C1、用戶設備向所在地網絡的應用功能網元注冊，并將用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識傳送給應用功能網元，應用功能網元保存用戶設備和策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當用戶設備處于非漫游場景下，步驟A1包括如下步驟步驟A11、用戶設備請求所在地網絡的接入網元和/或交換網元建立連接；步驟A12、所在地網絡的接入網元和/或交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊根據用戶設備信息尋址歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A1還包括步驟A13、歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元向所在地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊返回注冊用戶設備信息成功的響應消息。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當用戶設備處于漫游場景下，步驟A1包括如下步驟步驟A11、用戶設備向漫游地網絡的接入網元和/或交換網元申請建立連接；步驟A12、漫游地網絡的接入網元和/或交換網元上的策略和計費執(zhí)行功能模塊根據用戶設備信息尋址漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息；步驟A13、漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元根據用戶設備信息尋址歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元，向歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元注冊用戶設備信息。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟A1還包括步驟A14、歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元保存用戶設備和漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系；步驟A15、漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元將歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息發(fā)送給漫游地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟A14中，向漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元返回注冊用戶設備信息成功的響應消息；在步驟A15中，漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元向漫游地網絡的策略和計費執(zhí)行功能模塊返回注冊用戶設備信息成功的響應消息。
7.如權利要求2-5任一項所述的方法，其特征在于，所述用戶設備信息包括用戶設備的網絡接入標示信息或者分組數(shù)據網絡信息。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當用戶設備處于漫游場景下，所述用戶設備注冊的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息包括歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息和漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元的標識信息。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當用戶設備向歸屬地網絡的應用功能網元申請業(yè)務時，用戶設備將用戶設備注冊的歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元標識信息傳送給應用功能網元，應用功能網元保存用戶設備和歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元之間的映射關系；歸屬地網絡的應用功能網元根據映射關系將用戶設備申請的業(yè)務信息發(fā)給用戶設備注冊的歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，當用戶設備處于漫游場景下，進一步包括歸屬地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元將用戶設備的策略和計費規(guī)則信息發(fā)給漫游地網絡的策略和計費規(guī)則功能網元。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線通訊網絡中策略和計費規(guī)則功能網元的尋址方法，其包括用戶設備UE附著到所在地無線通訊網絡時，UE在策略和計費規(guī)則功能網元PCRF上注冊；所在地網絡的接入網元和/或交換網元的策略和計費執(zhí)行功能模塊PCEF將UE注冊的PCRF標識信息傳送給UE，UE保存注冊的PCRF標識信息；UE向歸屬地網絡的應用功能網元AF注冊，并將UE注冊的PCRF標識信息傳送給AF，AF保存UE和PCRF之間的映射關系。通過采用這種技術方案，本發(fā)明確保UE的所有業(yè)務連接受到同一個PCRF的控制以及AF和PCEF尋址到相同的PCRF。
文檔編號H04L12/14GK101072170SQ20061006069
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月13日 優(yōu)先權日2006年5月13日
發(fā)明者張進, 胡華東 申請人:華為技術有限公司