专利名称：用于策略计费和规则功能(pcrf)节点选择的方法、系统以及计算机可读介质的制作方法
技术领域：
在此描述的本发明涉及对通信网络中的PCRF节点进行识别。更具体地，在此描述的本发明涉及在具有多个PCRF和/或多个diameter中继代理(DRA)或者用于执行PCRF节点选择的其它节点的网络中的PCRF节点选择。
背景技术：
在通信网络(比如，长期演进(LTE)网络)中，PCRF是用于执行对用户的网络服务(比如，认证、授权、带宽、服务特征的其它质量等)的方面进行控制的用户策略的节点。PCRF可以从叫做预订简档存储器(subscription profile repository, SPR)、可以和归属用户服务器(HSS)位于同一位置的另一个节点得到针对用户的策略。PCRF可以与策略和计费执行功能(PCEF)进行通信，所述PCEF执行针对用户终端的策略。当用户第一次与网络进行通信时，将该用户指定给PCRF。一旦已经指定了 PCRF，必须将针对用户的后续会话有关的流量向同一 PCRF发送，因为该PCRF针对该用户保存了策略状态。例如，当用户附着到网络时，PCRF可以保存该用户访问的数据量。PCRF所保持的用户的策略可以规定一旦所访问的数据量达到阈值水平，就要调整用户的网络接入带宽。为了管理该策略，在特定的网络附着期间，想要给该用户的所有流量必须穿过同一 PCRF。更普遍的是，当节点试图与用户建立会话时，该节点可以联系PCRF，以便针对该会话请求特定的服务级别或服务质量。PCRF可以执行用户的策略并且对该请求进行响应，指示将向该会话提供的服务质量。PCRF可以指示PCEF执行向请求节点传输的策略。PCRF执行的另一个功能是计费。PCRF可以根据每一分组流来实施计费。特定策略规则的分组匹配过滤器被称为服务数据流(SDF)。通过识别与同一流相关联的所有分组，PCRF可以根据针对用户定义的策略规则来对该流进行计费。DRA负责对Diameter节点之间的Diameter信令消息进行路由或中继。在具有非常少的Diameter节点(比如，PCRF)的网络中，可能不太需要DRA。然而，随着网络所服务的用户数量增加，需要调整网络的策略控制功能，从而向网络添加PCRF和其它Diameter节点。在多个PCRF的情况下，可能需要向网络添加多个DRA。当DRA根据Diameter参数对Diameter信令消息进行路由时，在IETF RFC 3588中规定的基本Diameter协议并没有规定用于在具有多个PCRF的网络中选择PCRF的方法。如上所述，当用户第一次连接或者附着到网络时，需要对该用户指定PCRF，并且确保将针对该用户的后续会话有关的流量路由到同一 PCRF。当网络中有多个DRA和/或PCRF时，向PCRF最佳地指定多个用户并且在已经进行指定之后确保信令的正确路由变得重要。因此，需要用于PCRF节点选择的方法、系统、以及计算机可读介质。
发明内容
在此描述的本发明包括用于PCRF节点选择的方法、系统、以及计算机可读介质。根据一个方面，提供了用于PCRF节点选择的系统。该系统包括用于接收需要PCRF节点选择的第一请求消息的第一 PCRF选择节点。所述第一 PCRF选择节点判断是选择PCRF还是委托对所述PCRF的选择。响应于确定委托对所述PCRF的选择，所述第一 PCRF选择产生并且发送与所述第一请求消息有关的第二请求消息。所述系统进一步包括第二 PCRF节点，用于响应于接收到来自所述第一 PCRF选择节点的所述第二请求消息，判断是选择所述PCRF还是委托对所述PCRF的选择。响应于确定选择所述PCRF，所述第二 PCRF选择节点选择所述PCRF。如在此所使用的，术语“节点”指的是物理实体，比如，具有一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个网络接口的计算平台。在此描述的用于PCRF节点选择的本发明可以使用具有保存在其上的可执行指令的非临时性计算机可读介质来实施，当所述可执行指令由计算机的处理器执行时，控制该计算机执行步骤。适用于实施在此描述的本发明的示例性计算机可读介质包括磁盘存储设备、芯片存储设备、可编程逻辑器件、以及专用集成电路。此外，实施在此描述的本发明的计算机可读介质可以位于单个设备或者计算平台上，或者可以分布在多个设备或者计算平台上。
现在将参照附图来描述在此描述的本发明的优选实施例，其中图I是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于PCRF节点选择的示例性系统的网络图；图2是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了为静态PCRF节点选择(其中，PCRF选择节点在本地执行PCRF节点选择)而交换的示例性消息的消息流程图；图3是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了为静态PCRF节点选择(其中，对所述PCRF的选择是由第一 PCRF选择节点委托给第二 PCRF选择节点的)而交换的示例性消息的消息流程图；图4是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了静态PCRF节点选择(其中，PCRF选择节点使用了以前选择的PCRF节点)的消息流程图；图5是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于应用功能(AF)会话的静态PCRF选择(其中，PCRF选择节点委托了 PCRF选择)的消息流程图；图6是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了动态PCRF节点选择(其中，PCRF是由PCRF选择节点在本地选择的)的消息流程图；图7A和图7B是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了动态PCRF选择(其中，PCRF选择是被委托的)的消息流程图8是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于AF会话的动态PCRF选择(其中，PCRF选择节点选择了以前选择的PCRF)而交换的示例性消息的消息流程图；图9是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于AF会话的动态PCRF选择(其中，PCRF选择节点委托了 PCRF选择)的消息流程图；图10是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于PCRF节点选择的示例性步骤的流程图；图11是根据在此描述的本发明的一个实施例的示例性PCRF选择节点的框图；以及图12是根据在此描述的本发明的一个实施例的网络图，其中，PCRF选择状态是由预订绑定存储器(subscription binding repository, SBR)保持的。
具体实施例方式提供了用于PCRF节点选择的方法、系统、以及计算机可读介质。图I是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了包括用于PCRF节点选择的系统的示例性网络的框图。参照图1，该网络包括PCRF选择节点100、102和103，所述PCRF选择节点100、102和103分别在PCRF节点101-104^106^106^以及108r1082之间执行PCRF选择。每个PCRF能够在通信网络(包括无线和/或有线网络)中执行针对用户的策略。用于实施在此描述的本发明的示例性网络是LTE网络。每个PCRF选择节点100、102、和103包括针对用户选择信令并且将该信令路由到合适的PCRF的能力。此外，每个PCRF选择节点100、102和103可以包括DRA功能。图I中所示的网络进一步包括分组网关/归属服务网关(PGW/HSGW)110和112、以及代理呼叫会话控制功能(P-CSCF) 114和116。PGW/HSGW110和112向用户终端提供了接入网络服务。在没有在此描述的本发明的情况下，需要对PGW/HSGW 110和112编程，使其具有针对网络中的所有PCRF的PCRF节点选择功能。这样一来，每当在网络中的任意位置添加新的PCRF时，就必须更新每个PGW或HSGW。该方案是不可扩展的，因为网络中的PGW和HSGW的数量可能较大。相应地，PCRF选择节点100、102和103遮蔽了 PGW/HSGW 110和112以及P-CSCF 114和116，以免必须与PCRF直接通信。P-CSCF 114和116针对用户终端执行代理呼叫会话控制功能，并且通过Rx接口与PCRF选择节点100、102和103进行通信。P-CSCF是MS网络中的关键元件，因为P-CSCF处理针对IP语音(VoIP)呼叫的信令。在建立VoIP呼叫时每个P-CSCF必须执行的一项功能是从PCRF得到授权，以便连接该呼叫。在此描述的本发明没有对每个P-CSCF编程，使其针对给定的呼叫选择PCRF，而是允许P-CSCF将针对特定呼叫选择PCRF的功能卸载给PCRF选择节点100、102和103。根据在此描述的本发明的一个实施例，PCRF选择节点可以根据用户标识符(比如，国际移动台标识符aMSI))来选择PCRF。基于MSI的方法是静态方法，因为同一 MSI将总是哈希到同一 PCRF。在该实施例中，假定P-CSCF 114和116能够通过Rx接口提供用户的MSI，并且PGW/HSGW 110和112通过Gx和Gxx接口提供该MSI，这样，相同的用户标识将在所有的策略和计费控制(PCC)客户端接口(Gx、Gxx和Rx)上使用。每个PCRF选择节点100、102和103可以配置有相同的MSI哈希函数，以确定哪个PCRF选择节点正在执行实际的PCRF选择。在对执行PCRF选择的PCRF选择节点进行选择时所使用的哈希算法可以是截断算法，其中IMSI的最后七个数字被截断，剩下前面三个数字。使用一种截断算法(其中，用户或者移动台标识符的预先确定的数字被用于确定哪个节点将执行PCRF选择)，可允许根据地理情况来对PCRF节点选择进行委托。例如，特定地理区域内的用户可以拥有具有相同的前面三个数字的頂SI。因此，对这些节点的PCRF选择可以通过对那个特定的地理区域进行服务的PCRF选择节点/DRA来执行。在此描述的本发明不限于根据IMSI来执行PCRF节点选择。可以使用Gx、Gxx和Rx接口上出现的任何用户标识符。在备选的实施方案中，能够使用用户的电话号码。在通过Gx、Gxx或Rx接口的会话建立期间，接收建立请求的PCRF选择节点将根据请求中的MSI和哈希算法，处理该请求并且识别出应该将该请求路由到的PCRF，或者将PCRF选择功能委托给负责该IMSI的另一个PCRF选择节点。如果接收到请求的PCRF选择节点根据IMSI的哈希确定其负责PCRF选择，则所述PCRF选择节点将响应于Gx或Gxx接口上的信令(无论哪个先出现)，根据任何适当的算法(比如，负载平衡或节点可用性算法)，在其区域中选择PCRF。在此描述的本发明不限于使用负载平衡或节点可用性算法来执行PCRF节点选择。在一个备选实施方案中，用户或者移动台标识符，比如MSI，也能够用来选择PCRF。例如，如果MSI中的前三个数字用于选择PCRF选择节点，则MSI中的剩余数字中的一些或全部可以被PCRF选择节点用来选择PCRF0 PCRF选择节点还可以保持关于已选择的PCRF的本地状态，从而每次附着仅需要进行一次选择。一旦PCRF选择节点已经选择了 PCRF，将根据MSI将后续的会话建立请求路由到已指定的PCRF选择节点。然后，已指定的PCRF选择节点将根据该已指定的PCRF选择节点所保持的PCRF选择状态，来将该请求路由给已选择的PCRF。按照RFC 3588,根据目的地-范围(destination-realm)和目的地-主机(destination-host)的组合,可以将会话更新和终止传递给指定的PCRF。消息中的目的地-主机(destination-host)或者目的地-范围(destination-realm)参数可以包含用于处理会话的PCRF的标识。如果消息中的目的地-主机(destination-host)或者目的地-范围(destination-realm)参数包含Diameter路由信息(其能够使节点识别出指定给用户的PCRF)，则这些参数可以用于将该消息路由到合适的PCRF。当分离时(S卩，当针对该用户的所有的Gx和Gxx会话终止)，PCRF选择节点可以移除与已选择的PCRF有关的本地状态。图2是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了静态PCRF节点选择的消息流程图，其中，PCRF节点选择是由PCRF选择节点响应于到网络的UE附着而在本地执行的。参照图2，在线I中，为用户终端进行服务的归属服务网关(HSGW) 110A向PCRF选择节点100发送Gxx信用控制请求(CCR)消息。所述CCR消息可以由HSGW响应于用户在无线电塔所服务的区域内第一次激活该用户的移动电话而产生的。响应于用户激活该用户的移动电话，该电话向无线电塔发信号。该无线电塔向HSGW 110A发信号，告知该附着。在所示例子中，假定UE正在附着的核心网络是LTE网络。然而，接入网络部件可以不是LTE部件。这样的话，图2所示的附着过程是演进的高速分组数据(eHRPD)附着。使用eHRPD附着允许运营商逐步地升级到LTE部件。然后，在此描述的本发明不限于响应于UE附着过程来执行PCRF节点选择。当UE通过LTE节点(比如，eNodeB)附着到网络时，在此所述的PCRF选择方法和系统也可以用于执行PCRF节点选择。一旦附着发生，HSGW IlOA需要与本地PCRF建立Gxx会话。然而，HSGW IlOA没有直接联系PCRF，而是向PCRF选择节点100发信号，这可以通过HSGW IlOA本地的DRA来实现。在线2中，PCRF选择节点100对CCR消息中的IMSI执行哈希算法，确定PCRF选择节点100应该就是选择PCRF的节点，并且根据任何适当的准则(比如，负载平衡、节点可用性、和/或MSI)来选择PCRF KM1。相应地，在线3中，PCRF选择节点100向PCRF KM1发送Gxx CCR消息。在线4中，PCRF KM1查询归属用户服务器(HSS)200，以便得到用户的策略。在线5中，PCRF KM1向PCRF选择节点100发送信用控制应答(CCA)消息。在线6中，PCRF选择节点100向HSGW IlOA发送Gx CCA消息。在线7中，分组网关(PGW)IlOB通过Gx接口向PCRF选择节点100发送CCR消息。PGff IlOB可以产生CCR消息，以便与已指定的PCRF建立针对用户的Gx会话。然而，PGffIIOB (其不知道已经指定了哪个PCRF)不是与已指定的PCRF直接进行通信，而是联系其本地的DRA/PCRF选择节点100。在线8中，PCRF选择节点100确定已经针对CCR消息中的MSI选择了 PCRF KM1，并且在线9中，向已选择的PCRF KM1发送CCR消息。在线10中，PCRF KM1向PCRF选择节点100发送Gx CCA消息。在线11中，PCRF选择节点100向分组网关IlOB发送Gx CCA消息。图3是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了静态PCRF选择(其中，所述PCRF选择是被委托的)的消息流程图。参照图3，当UE附着到网络时，在线I中，HS网关IlOA通过Gx接口向PCRF选择节点100发送CCR消息。在线2中，PCRF选择节点100对CCR消息中的IMSI执行哈希函数，并且确定PCRF选择节点100不是被指定用来选择PCRF的节点。如上所述，PCRF选择节点100可以确定用户的IMSI对于另一个PCRF选择节点而言是本地的。在本例中，假定对于頂SI是本地的PCRF选择节点(B卩，用户的归属PCRF选择节点)是PCRF选择节点102。相应地，PCRF选择节点100向PCRF选择节点102发送CCR消息，委托所述PCRF节点选择。在线4中，PCRF选择节点102根据MSI确定PCRF选择节点102是被指定为用于选择PCRF的PCRF选择节点，并且根据适当的准则(比如，负载平衡、节点可用性、和/或消息中的用户标识符)来选择PCRF 1(^。在线5中，PCRF选择节点102向已选择的PCRF 106!发送CCR消息。在线6中，PCRF IOB1从HSS 200得到用户的策略。在线7中，PCRF 106!向PCRF选择节点102发送CCA消息。在线8中，PCRF选择节点102向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线9中，PCRF选择节点100向HS网关IlOA发送CCA消息。所述响应CCA消息可以沿着与使用标准Diameter路由的相应请求相同的路径。在消息流程图的线10中，分组网关IlOB向PCRF选择节点100发送CCR消息，以发起针对用户的Gx会话。在线11中，PCRF选择节点100根据CCR消息中的IMSI来执行哈希函数，并且确定应当将该CCR消息路由到PCRF选择节点102。在线12中，PCRF选择节点100向PCRF选择节点102发送CCR消息。在线13中，PCRF选择节点102确定已经针对頂SI选择了 PCRF 106lo相应地，在线14中，PCRF选择节点102向所选择的PCRF IOB1发送CCR消息。在线15中，PCRF 106!向PCRF选择节点102发送CCA消息。在线16中，PCRF选择节点102向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线17中，PCRF选择节点100向分组网关IlOB发送CCA消息。
图4是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了为建立应用功能(AF)会话而交换的示例性消息的消息流程图，其中，PCRF是使用图2所示的方法而被选择的。参照图4，假定UE附着到网络，并且PCRF选择节点100选择了 PCRF KM1来为UE进行服务，如图2中所示。在图4中所示的消息流程图的线I中，AF 400向PCRF选择节点100发送AA请求(AAR)消息，以便与指定给用户的PCRF建立AF会话。AF 400可以是web服务器、视频服务器、或者试图与用户建立会话的P-CSCF。应用功能400不是与PCRF直接通信，而是可以与其本地的DRA/PCRF选择节点100进行通信。在线2中，PCRF选择节点100使用其所保存的PCRF选择状态来确定已经针对在AAR消息中的接收到的MSI选择了 PCRF 104lo相应地，在线3中，PCRF选择节点100通过Rx接口向PCRF KM1发送AAR消息。在线4中，PCRFKM1通过Rx接口向PCRF选择节点100发送AA应答(AAA)消息。在线5中，PCRF选择节点100通过Rx接口向AF 400发送AAA消息。图5是描绘了用于AF会话的建立的示例性消息传送的消息流程图，其中，PCRF选择是在UE附着期间委托的。参照图5，假定PCRF选择节点102使用图3所示的方法针对用户选择了 PCRF 106i。在图5中的消息流程图的线I中，AF 400通过Rx接口向PCRF选择节点100发送AAR消息，以便发起AF会话。PCRF选择节点100不保存PCRF选择状态，因为PCRF选择节点100没有针对该特定的用户选择该PCRF。相应地，在线2中，PCRF选择节点100根据AAR消息中的MSI确定应该将AAR消息路由到PCRF选择节点102。在线3中，PCRF选择节点100通过Rx接口向PCRF选择节点102发送AAR消息。PCRF选择节点102是用于执行PCRF选择并且保存针对该IMSI的PCRF选择状态的节点。相应地，在消息流程图的线4中，PCRF选择节点102确定已经针对MSI选择了 PCRF 106^在线5中，PCRF选择节点102向所选择的PCRF 106!发送AAR消息。在线6中，PCRF IOB1向PCRF选择节点102发送AAA消息。在线7中，PCRF选择节点102向PCRF选择节点100发送AAA消息。在线8中，PCRF选择节点100向AF 400发送AAA消息。根据在此描述的本发明的另一个实施例，提供了动态PCRF节点选择。根据动态PCRF选择，用于执行PCRF节点选择的节点是根据动态准则(比如，负载平衡和/或节点可用性)而不是根据静态准则(比如，MSI)来确定的。一旦PCRF选择节点已经被指定并且已经选择了 PCRF，则该PCRF选择节点可以将其标识和/或所选择的PCRF的标识保存到数据库节点(比如，HSS)中。其它PCRF选择节点能够从数据库节点检索所选择的PCRF信息。根据该实施例，在通过Gx、Gxx或Rx接口的会话建立期间,接收到会话建立请求的PCRF选择节点将判断所述接收PCRF选择节点或者另一个PCRF选择节点是否将负责选择用于处理该会话的PCRF。与上述静态实施例(其中，关于是否在本地选择PCRF还是委托该选择的决定是基于静态准则)相反，在本实施例中，关于是否执行该委托的判断可以基于动态准则(比如，负载平衡和/或节点可用性)。在该实施例中，可以避免根据与用户标识符相关联的归属或地理指示符来指定PCRF选择节点和/或PCRF。相反，选择PCRF选择节点以便执行PCRF节点选择并且选择相应的PCRF可以根据网络运营商所指定的负责区域来完成。如果接收到会话建立请求的PCRF选择节点已经针对用户选择了 PCRF，则其将把该请求路由给所选择的PCRF。否则，其将查询HSS或者其它数据库，来判断是否已经选择PCRF0如果查询的结果表明已经选择了 PCRF，则PCRF选择节点将通过PCRF的DRA/PCRF选择节点把该请求路由给该PCRF。如果以前没有选择PCRF，则该PCRF选择节点将(例如，使用负载平衡和/或节点可用性消息)动态地确定将负责PCRF选择的PCRF选择节点，并且将把该请求路由给那个节点。去往进行接收的PCRF选择节点的请求可以包括如下令牌(token)或参数，所述令牌或参数向该进行接收的PCRF选择节点指示其是PCRF选择节点的层级中的最后一个节点，并且所述PCRF选择节点应该执行PCRF选择，而不是委托PCRF选择。接收到请求的PCRF选择节点将选择PCRF，并且将其标识以及可选地所选择的PCRF的标识写入HSS或者其它数据库。执行过选择的PCRF选择节点可以将所选择的PCRF的标识在本地保存，以便遮蔽HSS或者其它数据库以避免进行后续查询来确定所指定的PCRF。如上所述，PCRF选择节点可以使用负载平衡和/或节点可用性算法来在其负责区域内执行PCRF选择。PCRF选择节点可以保持关于本地PCRF的本地状态，以便将与HSS的交互最小化。如RFC 3588中所规定的，根据目的地-范围(destination-realm)和目的地-主机(destination-host)的组合,可以将会话更新和终止传递给合适的PCRF。消息中的目的地-主机(destination-host)参数可以包含用于处理该会话的PCRF的标识。当分离时(即，当针对用户的所有的Gx和Gxx都终止时)，PCRF选择节点可以删除HSS中的所选择的PCRF和/或DRA/PCRF选择节点数据，并且移除相应的本地状态。图6是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了动态PCRF选择的消息流程图，其中，PCRF是由接收到Diameter会话建立请求的DRA/PCRF选择节点响应于到网络的UE附着而在本地选择的。参照图6，假定用户设备附着到网络，并且，在线I中，HS网关110A通过Gxx接口向PCRF选择节点100发送CCR消息，以发起建立针对用户的Gxx会话。PCRF选择节点100在线2中确定其没有保存用于指示已经针对UE选择PCRF的信息。相应地，在线3中，PCRF选择节点100查询HSS 200，以判断是否已经选择PCRF。如上所述，在此描述的本发明不限于将PCRF选择状态保存在HSS中。DRA/PCRF选择节点可接入的、用于保存和访问PCRF选择信息的任何合适的集中式数据库都被确定为位于在此描述的本发明的范围内。在一个将在下面详细描述的备选实施方案中，PCRF选择状态可以由专门用于保存PCRF选择状态的节点(被称之为预订绑定存储器(SBR))来保持。在图6所示的实施例中，假定一旦PCRF选择已经发生，则将选择状态保存在HSS 200中。在线4中，PCRF选择节点100确定还没有选择PCRF，于是，PCRF选择节点100动态地确定=PCRF选择节点100就是负责选择PCRF的PCRF选择节点，并且选择PCRF选择节点104lt)如上所述，关于是否要在本地执行PCRF选择的所述判断可以基于动态准则，比如，负载平衡和/或节点可用性。可以使用的其它动态准则可以包括从另一个DRA/PCRF选择节点接收到的消息中的PCRF选择委托令牌。在线5中，PCRF选择节点100通过Gxx接口向所选择的PCRF KM1发送CCR消息。在线6中，所选择的PCRF KM1查询HSS 200，以得到针对用户的策略。在线7中，PCRF节点KM1通过Gxx接口向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线8中，PCRF选择节点100向HSS 200写入针对用户设备所选择的PCRF的标识符。如上所述，可以不必将所选择的PCRF的标识符写入HSS。在一个备选的实施方案中，只有用于执行选择的PCRF选择节点/DRA的标识符可以写到HSS。由于用于执行选择的PCRF选择节点/DRA保存了 PCRF选择状态，所以对HSS的后续查询将得到PCRF选择节点/DRA，并且PCRF选择节点/DRA将把信令路由给合适的PCRF。在线9中，PCRF选择节点100向HS网关110A发送CCA消息。在线10中，分组网关110B向PCRF选择节点100发送CCR消息，以便建立针对UE的Gx会话。在线11中，PCRF选择节点100判断PCRF选择节点100是否已经针对UE选择了 PCRF。因为PCRF选择节点100已经选择了 PCRF KM1，在线12中，PCRF选择节点100通过Gx接口向PCRFKM1发送CCR消息。在线13中，PCRF KM1通过Gx接口向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线14中，PCRF选择节点100向分组网关IlOB发送Gx CCA消息。图7A和图7B是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了针对动态PCRF选择而交换的示例性消息的消息流程图，其中，所述PCRF选择是从一个PCRF选择节点/DRA向另一个PCRF选择节点/DRA委托的。参照图7A，假定UE通过HSGW IlOA的负责区域内的接入网络附着到网络。相应地，在线I中，HS网关IlOA通过Gxx接口向PCRF选择节点100发送CCR消息，以便建立针对UE的Gx会话。在线2中，PCRF选择节点100判断PCRF选择节点100是否具有指示已经针对会话选择了 PCRF的信息。在该示例中确定没有信息存在，于是，在线3中，PCRF选择节点100查询HSS 200以判断是否已经指定了 PCRF。在线4中，PCRF选择节点100根据来自HSS 200的响应来确定还没有选择PCRF。相应地，PCRF选择节点100执行负载平衡或者其它适合的算法，并且选择PCRF选择节点102来执行PCRF选择。相应地，在线5中，PCRF选择节点100向PCRF选择节点102发送CCR消息。如上所述，CCR消息可以包括PCRF选择委托令牌，该PCRF选择委托令牌向PCRF选择节点102指示PCRF选择节点102要执行PCRF选择，而不是把PCRF选择委托给另一个节点。在线6中，PCRF选择节点102使用负载平衡或者其它合适的算法来执行PCRF选择，从而选择PCRF节点106lt)在线7中，PCRF选择节点102向所选择的PCRFlOei发送CCR消息。在线8中，PCRF IOB1查询HSS 200，以便得到针对用户的策略。参照图7B，在线10中，PCRF选择节点102向HSS 200写入所选择的PCRF的标识和/或PCRF选择节点102的标识。在线11中，PCRF选择节点102通过Gxx接口向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线12中，PCRF选择节点通过Gxx接口向HS网关IlOA发送CCA消息。在线13中，PGW IlOB向PCRF选择节点100发送CCR消息，以便建立针对UE的Gx会话。在线14中，PCRF选择节点100判断是否已经针对该会话选择了 PCRF。在本示例中，PCRF选择节点100不知道是否已经选择了 PCRF，因为PCRF选择节点100没有执行该选择，并且没有在本地保存该选择状态。相应地，PCRF选择节点100向HSS 200发送PCRF选择查询。在线16中，PCRF选择节点100根据来自HSS 200的响应确定JCRFlOei被选择，并且确定应该通过PCRF选择节点102将CCR消息路由给PCRF 106lo在线17中，PCRF选择节点100通过Gx接口向PCRF选择节点102发送CCR消息。在线18中，PCRF选择节点102使用本地保存的PCRF选择状态来确定已经针对UE选择了 PCRF 106lo相应地，在线19中，PCRF选择节点102向所选择的PCRF IOB1发送CCR消息。在线20中，PCRF IOB1通过Gx接口向PCRF选择节点102发送CCA消息。在线21中，PCRF选择节点102通过Gx接口向PCRF选择节点100发送CCA消息。在线22中，PCRF选择节点100通过Gx接口向PGWIlOB发送CCA消息。图8是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了向AF会话指定PCRF的消息流程图，其中，所述PCRF是使用图6所示的方法在以前动态选择的。参照图8，假定UE已经附着到网络，并且PCRF选择节点100已经选择了 PCRF KM1，如图6中所示。在图8的线I中，AF 400向PCRF选择节点100发送AAR消息。在线2中，PCRF选择节点100使用本地保存的PCRF选择状态来确定已经针对该会话选择了 PCRF 104lo相应地，在线3中，PCRF选择节点100通过Rx接口向所选择的PCRF KM1发送AAR消息。在线4中，PCRF KM1通过Rx接口向PCRF选择节点100发送AAA消息。在线5中，PCRF选择节点100向应用功能400发送AAA消息。图9是描绘了针对AF会话指定PCRF的消息流程图，其中，所述PCRF是使用图6所示的方法在以前动态选择的。然而，与图8所示的示例不同，在图9中，接收到初始AAR消息的PCRF选择节点不是执行过PCRF选择的PCRF选择节点。在图9中，假定已经使用图6中所述的方法选择了 PCRFKM1和PCRF选择节点100。相应地，在线I中，AF 400向PCRF选择节点102发送AAR消息。在线2中，PCRF选择节点102确定PCRF选择节点102不具有指示已经发生PCRF选择的任何本地状态信息。相应地，在线3中，PCRF选择节点102向HSS 200查询所选择的PCRF信息。在线4中，PCRF选择节点102确定已经选择了 PCRFKM1并且应该通过PCRF选择节点100将该请求路由到PCRF KM1。在线5中，PCRF选择节点102向PCRF选择节点100发送AAR消息。在线6中，PCRF选择节点100使用本地保存的PCRF选择状态来确定已经针对UE选择了 PCRF KM1。在线7中，PCRF选择节点100向PCRF KM1发送AAR消息。在线8中，PCRFKM1向PCRF选择节点100发送AAA消息。在线9中，PCRF选择节点100向PCRF选择节点102发送AAR消息。在线10中，PCRF选择节点102向AF 400发送AAA消息。图10是根据在此描述的本发明的一个实施例，描绘了用于PCRF节点选择的示例性总体步骤的流程图。参照图10，在步骤1000中，需要PCRF节点选择的请求是在第一 PCRF选择节点处接收到的。在步骤1002中，所述第一 PCRF选择节点判断是在本地选择PCRF还是委托该选择。如果第一 PCRF选择节点确定在本地选择PCRF，则控制执行到步骤1004，其中，第一 PCRF选择节点在本地选择PCRF。关于是在本地选择PCRF还是委托该PCRF选择的判断可以使用如上所述的頂SI来静态地确定，或者根据动态准则来如上所述的动态地确定。回到步骤1002，如果第一 PCRF选择节点确定委托该PCRF选择，则控制执行到步骤1006，其中，所述第一 PCRF选择节点向第二 PCRF选择节点发送与所述第一请求消息有关的第二请求消息。第二 PCRF节点可以执行图10中所示的相同算法，来判断其是否应该选择PCRF还是委托该选择。图11是根据在此描述的本发明的一个实施例的示例性PCRF选择节点的框图。参照图11，PCRF选择节点100、102或103包括通信接口 1100，用于接收指示了 PCRF选择的请求消息。所述请求消息可以是CCR消息，并且它们可以通过任何适当的接口到达，比如Gx或Gxx接口。对于应用所产生的会话，所述消息可以是通过Rx接口到达的AAR消息。PCRF选择节点100、102或103可以包括PCRF选择模块1102，其用于执行如上所述的本地PCRF选择或者委托PCRF选择。PCRF选择节点100、102或103还可以保存PCRF选择状态信息1104，以避免为了得到PCRF选择信息而与HSS节点不必要的接触。如上所述，PCRF选择节点100、102或103可以专门用于执行PCRF节点选择，或者可以包括diameter路由代理(DRA)功能。这样的话，PCRF选择节点100、102或103可以包括Diameter路由表1106,该Diameter路由表1106包含用于将Diameter参数(比如，目的地-范围(destination-realm)和目的地-主机(destination-host))所发送的diameter信令消息进行路由。
图12描绘了在此描述的本发明的一个实施例，其中，PCRF选择状态信息是保存在与HSS分开并且与DRA分开的数据库中的。参照图12，专门用于保存PCRF选择状态的节点(称之为预订绑定存储器(SBR) 1200)保存了 PCRF选择状态信息。能够使用在此使用的多种方法中的任何一种方法，用PCRF选择状态来更新SBR 1200。例如，PCRF选择节点100或102能够如上所述根据IMSI来静态地选择PCRF，或者如上所述，使用上述负载平衡来动态地选择PCRF。可以将PCRF选择状态写到SBR 1200。在一个备选实施方案中，PCRF选择节点100和102可以选择前端节点1204和1206中的一个，并且前端节点1204和1206可以根据负载平衡或者其它适当的准则来执行PCRF选择。前端节点1204和1206可以专门用于执行PCRF节点选择。可选地，前端节点1204和1206还可以包括DRA功能，类似于PCRF选择节点100和102。一旦选择了 PCRF，就将信息保存在SBR1200中。将PCRF选择信息保存在SBR 1200中允许查询SBR 1200以获得PCRF选择状态，并且进一步卸载流量以及来自HSS和DRA的处理。此外，SBR可以按照层级布置，使得每一个SBR保存其负责区域的PCRF选择状态，并且当SBR响应于查询并不具有选择状态来提供但是知道同级的SBR可能具有PCRF选择状态时，则将PCRF有关的查询请求转发给同级。应当理解，本发明目前所公开的各个细节可以在不脱离本发明目前公开的范围的前提下改变。此外，前述说明仅仅是出于描述的目的，而不是出于限制的目的。
权利要求
1.一种用于策略计费和规则功能(PCRF)节点选择的系统，所述系统包括第一 PCRF选择节点，用于接收需要PCRF节点选择的第一请求消息，用于判断是选择PCRF节点还是委托对所述PCRF节点的选择，以及，响应于确定委托对所述PCRF节点的选择，用于根据所述第一请求消息来产生和发送第二请求消息；以及第二 PCRF选择节点，用于响应于接收到来自所述第一 PCRF选择节点的所述第二请求消息，用于判断是否选择所述PCRF节点，以及，响应于确定选择所述PCRF节点，用于选择所述PCRF节点。
2.如权利要求I所述的系统，其中，所述第一PCRF选择节点根据所述第一请求消息中的用户标识符来判断是否选择所述PCRF节点。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一PCRF选择节点执行所述用户标识符的哈希函数来判断是否选择所述PCRF节点。
4.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一PCRF选择节点根据动态准则来判断是否选择所述PCRF节点。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述动态准则包括负载平衡准则和节点可用性准则中的至少一个。
6.如权利要求I所述的系统，其中，所述第二PCRF选择节点使用负载平衡准则和节点可用性准则中的至少一个来选择所述PCRF节点。
7.如权利要求I所述的系统，其中，响应于选择所述PCRF节点，所述第二PCRF选择节点向数据库节点写入指示了所选择的PCRF的标识和所述第二 PCRF选择节点的标识中的至少一个的信息。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述数据库节点包括归属用户服务器(HSS)。
9.如权利要求7所述的系统，其中，所述数据库节点包括预订绑定存储器(SBR)。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述SBR配置为SBR层级的一部分，其用于响应于针对所述SBR的负责区域内的PCRF的查询而提供PCRF选择信息，并且用于当所述查询请求在所述SBR的负责区域之外的信息时，将SBR查询转发给所述SBR层级中的其它SBR。
11.如权利要求I所述的系统，其中，所述第二PCRF选择节点根据所述第二请求消息中存在的令牌来确定选择所述PCRF节点。
12.如权利要求I所述的系统，其中，所述第一PCRF选择节点和所述第二 PCRF选择节点专门用于执行PCRF节点选择。
13.如权利要求I所述的系统，其中，所述第一PCRF选择节点和所述第二 PCRF选择节点各自包括diameter中继代理(DRA)功能。
14.一种用于策略计费和规则功能(PCRF)节点选择的方法，所述方法包括在第一 PCRF选择节点处接收需要PCRF节点选择的第一请求消息；判断是选择PCRF节点还是委托对所述PCRF节点的选择；以及响应于确定委托对所述PCRF节点的选择，根据所述第一请求消息来产生和发送第二请求消息；以及在第二 PCRF选择节点处响应于接收到来自所述第一 PCRF选择节点的所述第二请求消息；判断是否选择所述PCRF节点；以及响应于确定选择所述PCRF节点，来选择所述PCRF节点。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一PCRF选择节点根据所述第一请求消息中的用户标识符来判断是否选择所述PCRF节点。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一PCRF选择节点执行所述用户标识符的哈希函数来判断是否选择所述PCRF节点。
17.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一PCRF选择节点根据动态准则来判断是否选择所述PCRF节点。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述动态准则包括负载平衡准则和节点可用性准则中的至少一个。
19.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二PCRF选择节点使用负载平衡准则和节点可用性准则中的至少一个来选择所述PCRF节点。
20.如权利要求14所述的方法，其中，响应于选择所述PCRF，所述第二PCRF选择节点向数据库节点写入指示了所选择的PCRF的标识和所述第二 PCRF选择节点的标识中的至少一个的信息。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述数据库节点包括归属用户服务器(HSS)。
22.如权利要求20所述的方法，其中，所述数据库节点包括预订绑定存储器(SBR)。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述SBR配置为SBR层级的一部分，其用于响应于针对所述SBR的负责区域内的PCRF的查询而提供PCRF选择信息，并且用于当所述查询请求在所述SBR的负责区域之外的信息时，将SBR查询转发给所述SBR层级中的其它SBR。
24.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二PCRF选择节点根据所述第二请求消息中存在的令牌来确定选择所述PCRF节点。
25.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一PCRF选择节点和所述第二PCRF选择节点专门用于执行PCRF节点选择。
26.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一PCRF选择节点和所述第二PCRF选择节点各自包括diameter中继代理(DRA)功能。
27.一种具有保存在其上的可执行指令的计算机可读介质，当所述可执行指令由计算机的处理器执行时，控制该计算机执行的步骤包括在第一 PCRF选择节点处接收需要PCRF节点选择的第一请求消息；判断是选择PCRF节点还是委托对所述PCRF节点的选择；以及响应于确定委托对所述PCRF节点的选择，根据所述第一请求消息来产生和发送第二请求消息；以及在第二 PCRF选择节点处响应于接收到来自所述第一 PCRF选择节点的所述第二请求消息；判断是否要选择所述PCRF节点；以及响应于确定选择所述PCRF节点，来选择所述PCRF节点。
全文摘要
在此描述的本发明包括用于PCRF节点选择的方法、系统、以及计算机可读介质。根据一个方面，提供了用于PCRF节点选择的系统。该系统包括用于接收需要PCRF节点选择的第一请求消息的第一PCRF选择节点。所述第一PCRF选择节点判断是选择PCRF还是委托对PCRF的选择。响应于确定委托对PCRF的选择，所述第一PCRF选择节点产生并且发送与所述第一请求消息有关的第二请求消息。所述系统进一步包括第二PCRF节点，用于响应于接收到来自所述第一PCRF选择节点的所述第二请求消息，判断是选择PCRF还是委托对PCRF的选择。响应于确定选择所述PCRF，所述第二PCRF选择节点选择所述PCRF。
文档编号H04W8/18GK102948115SQ201080065174
公开日2013年2月27日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年1月4日
发明者U·巴尼埃尔, K·杰克逊, T·阿布-阿萨利, M·莫库利奥, D·M·斯普拉格 申请人:泰克莱克股份有限公司