移动实体的拥塞监视的制作方法

本发明涉及通过移动通信网络的策略控制单元的用于控制移动实体的拥塞信息的信令的方法和对应策略控制单元。此外本发明涉及一种操作监视哪些移动实体受移动通信网络的无线电接入网络中拥塞状态影响的拥塞监视单元的方法和对应拥塞监视单元。此外本发明涉及计算机程序、计算机程序产品和包含计算机程序的对应载体。

背景技术：

分组数据业务在移动通信网络或移动运营商网络中急速增长，在许多情况下，其增长速率比运营商能够扩展其网络容量的速率更快得多。在提供的业务高于RAN（无线电接入网络）能够满足的容量时，这导致网络拥塞更频繁的出现。此外，经常出现新服务，这可在必须快速将新QoE（体验质量）要求引入网络中时导致某种情况。在此情况下，运营商需要有效、灵活的工具，通过其它们能够控制能够如何最佳共享瓶颈RAN容量，以便它们能够最大化其用户的体验质量。

最近，在3GPP UPCON（用户平面拥塞管理）工作项(item)的上下文中，已提出一种利用从CN（核心网络）到RAN的拥塞反馈的新型解决方案。这已在3GPP TR 23.705版本0.10.0中建档（document）。RAN向CN指示拥塞时，它能够采取行动以减轻拥塞，如限制某些类的业务，或者请求延迟某些其它类的业务。

RAN OAM（操作和维护）系统包含许多信息，运营商可基于其推导拥塞的状态何时发生。此类信息例如能够包括有关分组丢失量、分组延迟、业务吞吐量、空中接口利用、已连接用户的数量、带有非空缓冲器的已连接用户的数量等的数据。移动网络运营商可配置有关一个度量或有关这些度量的组合的阈值，以确定何时在其网络中考虑拥塞的状态。也可能的是移动运营商使用这些度量的组合，定义拥塞的多个级别，以便拥塞减轻行动（action）能够对应于拥塞的当前级别。

当前RAN OAM系统在每小区或更低空间粒度上工作。这意味着拥塞的确定能够在每小区基础上执行，或者为一组小区（如属于用于LTE（长期演进）的相同eNB (eNodeB)的小区，或属于用于3G的相同服务区域的小区）执行。为使核心网络采取适当的减轻行动，核心网络也要找出哪些UE（用户设备/移动实体）位于给定小区中。因此，需要为基于OAM数据而被认为拥塞的小区确定受影响UE的列表。

用于基于OAM的拥塞报告的一个解决方案在3GPP TR 23.705的章节6.1.5.5中的解决方案1.5.5（也称为路径外解决方案）中建档，其建议了用于此目的的新接口Nq。Nq接口定义在新网络实体RCAF（RAN拥塞感知功能）与MME（移动性管理实体）之间。RCAF是假定在每小区（或更低）空间粒度上从RAN OAM系统接收RAN拥塞有关数据的节点。随后，使用Nq接口，RCAF查询MME以供应每小区的UE列表。

对于3G情况，建议使用从RCAF到SGSN（服务GPRS支持节点）的Nq'接口的类似的方法。然而，由于在IMSI（国际移动订户身份）能够发送到RNC（无线电网络控制器）节点时，RAN能够已经具有UE身份，因此，对于3G，存在不同。RAN OAM收集这些IMSI，并且RAN OAM随后供应通过IMSI识别的受拥塞影响的UE列表到RCAF。因此，对于3G，建议的是受拥塞影响的UE列表对RCAF是已知的，而不通过Nq'接口联系SGSN。

一旦RCAF节点已收集有关受拥塞影响的UE集合的信息，它通知PCRF（策略和计费规则功能）关于受影响UE（通过UE标识符（如IMSI（国际移动订户身份））识别）的拥塞级别。在RCAF与PCRF之间定义了用于此目的的Np接口。如在TR 23.705中所描述的，PCRF随后能够采取行动以减轻拥塞，例如，通过在执行节点（enforcement node）（PGW或TDF）（分组网关或业务检测功能）中限制业务，或者通过通知应用功能(AF)限制或延迟业务等。

与从RCAF到PCRF的拥塞通知有关的一个问题是UE移动性的处理。网络中可以有多个RCAF节点，每个对应于某个地理区域。也可能是给定RCAF只处理单个RAT（无线电接入技术）类型，如仅LTE或仅3G，并且UE可在RAT之间移动。作为在不同RCAF之间的UE移动性的结果，PCRF可接收来自用于给定UE的多个RCAF的通知，并且可能不是始终可知道哪个是最新信息。

这通过附加的因素而变得复杂。首先，RCAF可在诸如15分钟等更长时标上得到有关UE的周期的信息，并且因此RCAF可仅在某一延迟后执行到PCRF的报告。不同RCAF不同步，因此，可能发生在UE从RCAF1移到RCAF2时，来自RCAF2的报告比来自RCAF1的报告更早发生。因此，在PCRF的传入拥塞通知的排序不可反映UE移动性事件的排序。

其次，RCAF可只知道关于给定UE是否受拥塞影响。对于不受拥塞影响的UE，RCAF可不经OAM或经Nq得到用于该给定UE的信息。因此，可能发生的是，UE从RCAF1移到RCAF2，UE在RCAF1受拥塞影响，但在RCAF2不受拥塞影响，因此，RCAF2未产生任何拥塞指示到PCRF。这可导致PCRF错误地认为UE在RCAF1经历了拥塞。

在这些问题的解决方案中要考虑的一个附加方面是在RCAF与PCRF之间Np接口上的信令负载可相当大。网络中可存在大量的UE，并且对于相当大部分的UE，拥塞状态可能更改。因此，期望的是，限制Np接口上的信令负载。

用于UE移动性处理的下述解决方案方法已被建议或称为现有技术。

现有技术1。在3GPP TR 23.705版本0.10.0中，有效期时间与在Np接口上从RCAF发送到PCRF的信息关联。它表明“在此时间已过去，并且未接收到其它拥塞信息时，假定拥塞结束”。此类有效期时间能够在PCRF中用于防止在UE已移到不受拥塞影响的另一RCAF时，PCRF永久性地假定UE受拥塞影响。

现有技术2。在处理移动性的协议中，通常使用时戳在接收节点中发信号通知事件的排序。例如，时戳能够用作PMIPv6移动性协议（来自2008年8月的RFC 5213）中的选项之一。

现有技术3。在处理移动性的协议中，通常使用序号在接收节点中发信号通知事件的排序。例如，序号能够用作PMIPv6移动性协议(RFC 5213)中的选项之一。

现有技术4。在3GPP TS 23.402版本12.4.0，章节5.7.1中定义了使用基于PMIP（代理移动IP）的S5接口，通过服务GW（网关，SGW）重定位过程的LTE内TAU（跟踪区域更新）和eNodeB间切换。该过程包括从旧SGW移到新SGW的Gxc会话（即，GW控制会话）。该Gxc会话在PCRF终止，那样，由于端点是PCRF，因此，情形类似于在Np接口的移动性处理。

现有技术5。在MME与HSS（归属订户服务器）之间用于移动性的信令过程中（例如，参阅3GPP TR 23.401版本12.4.0，描述TAU过程的章节5.3.3.1），HSS在接收来自新MME的移动性更新（更新位置）时，将取消位置(Cancel location)发送到旧MME。这用于在旧MME中释放一些上下文信息。

通过上述现有解决方案，看到了以下问题。

现有技术1。如果拥塞正好在有效期时间截止时结束，则使用有效期时间会有用。然而，如果与有效期计时器截止的时间相比，拥塞在某一其它时间结束，则此方法执行得不好。在拥塞结束早于有效期计时器截止的情况下，我们不必要保持CN节流行动，降级了最终用户性能。在拥塞结束迟于有效期计时器截止的情况下，新信令必需保持CN行动，这能够导致过多和不必要的信令。考虑到事先不能准确预测拥塞期（period）的长度，预期这些问题将降级此解决方案的性能。

也要注意的是，拥塞状况可在不同级别之间更改，并且那些更改不由只考虑到无拥塞状态的转变的有效期计时器处理。此处，有效期计时器方法的增益潜能非常有限，并且性能丢失的风险更高。

通过基于有效期计时器的方法的附加问题是PCRF可接收来自不止一个RCAF节点的拥塞信息，并且可能存在其有效期计时器尚未截止的多个此类拥塞信息。在该情况下，对于PCRF来说确定哪个是实际拥塞级别是有问题的。一些启发（heuristics）需要使用（使用平均值或最大值；或者使用最新接收到的信息），但此类启发可能不是有效的。

也要注意的是，由于PCRF节点换句话说（otherwise）不是基于计时器的，因此，有效期时间的使用影响PCRF。

现有技术2。在我们的情况下，时戳的使用是有问题的。一方面，在RCAF节点之间不存在定时同步。但即使我们能够使用足够准确的定时信息，但由于在基于OAM的数据报告中长且不可预测的延迟，这也会是不充分的。如更早所注意的，可能的是UE从RCAF1移到RCAF2，然而来自RCAF2的拥塞信息报告比来自RCAF1的拥塞报告更早发生。在RCAF使用长时标OAM报告（如15分钟周期上的报告）时，RCAF无法在更短的时标上确定UE的所在之处。因此，从RCAF节点到PCRF的信令消息的时间排序不足以确定UE移动性事件的排序。

现有技术3。在我们的情况下，顺序编号（sequence numbering）不适用，这是因为无法将序号状态从RCAF1传输到RCAF2。这是因为每个RCAF自行行动，并且RCAF无法在移动性情况下确定哪个是先前RCAF，或者在UE移动的情况下，哪个将是下一RCAF。因此，不可能在RCAF1与RCAF2之间建立任何通信以传输用于当前顺序编号的状态信息。

现有技术4。用于现有技术4的解决方案涉及在新SGW与PCRF之间新Gxc会话的明确(explicit)建立和在旧SGW与PCRF之间旧Gxc会话的明确释放。该过程保证新会话的建立始终发生，并且旧会话的释放也始终发生。由于该过程涉及从旧MME到新MME的显式（explicit）上下文传输，而新MME又控制在SGW与PCRF之间会话的建立和释放，因此，这是可能的。（如果MME不更改，则相同MME能够控制在SGW与PCRF之间的会话建立和释放。）此方法在我们的情况下不适用，因为不存在能够在移动时控制RCAF1和RCAF2两者的上下文传输或单个节点。此外，在我们的情况下，RCAF如果未经历拥塞，则可不检测到UE，因此，它不能确保始终建立到PCRF的新会话。

现有技术5。在MME与HSS之间的现有移动性过程中，HSS将取消位置消息无条件发送到旧MME。由于存在在新旧MME之间的上下文传输（其保证来自新MME的指示始终发送到HSS），因此，这是可能的。在我们的情况下，由于不存在新RCAF将向PCRF发送发信号通知的保证，因此，不能始终发送从PCRF到旧RCAF的释放旧上下文的此类消息。此外，由于RCAF节点可能向PCRF指示有关到无拥塞状态的更改，因此，不可能无条件发送此类消息。

技术实现要素：

相应地，存在克服至少一些上面提及的问题，并且提供以有效方式提供用于移动实体的正确拥塞信息的可能性的需要，同时最小化在网络中受影响节点之间的信号交换。

此需要通过独立权利要求的特征而得以满足。从属权利要求描述其它实施例。

根据第一方面，提供了一种通过移动通信网络的策略控制单元执行的用于在监视哪些移动实体受移动通信网络的无线电接入网络中拥塞状态影响的多个拥塞监视单元控制移动实体的拥塞信息的信令的方法。方法包括接收来自拥塞监视单元之一的该移动实体受拥塞状态影响的第一指示的步骤。将所述一个拥塞监视单元（从其接收第一指示）存储为用于所述一个移动实体的当前拥塞监视单元。此外，从另一拥塞监视单元接收所述一个移动实体受拥塞状态影响的第一指示。响应于从另一监视单元接收到的第一指示，向当前拥塞监视单元指示释放与所述一个移动实体有关的拥塞信息。换而言之，策略控制单元向当前拥塞监视单元指示停止与所述移动实体有关的拥塞报告。

此外，本发明涉及对应策略控制节点，其如上面讨论地那样操作，并且控制在多个拥塞监视单元用于拥塞信息的信令。策略控制单元包括配置成接收来自拥塞监视单元之一的移动实体之一受拥塞状态影响的第一指示的接收器。提供了数据库，其配置成将所述一个拥塞监视单元（从其接收到第一指示）存储为用于所述一个移动实体的当前拥塞监视单元。此外，策略控制单元包括传送器和处理单元，其中，在接收器接收来自另一拥塞监视单元的所述一个移动实体受拥塞状态影响的第一指示时，处理单元适用于响应于接收到的第一指示，由传送器向当前拥塞监视单元指示释放与该一个移动实体有关的拥塞信息。

策略控制单元能够如上所述那样工作，并且策略控制单元可以是PCRF。

此外本发明涉及一种操作监视哪些移动实体受移动通信网络的无线电接入网络中拥塞状态影响的拥塞监视单元的方法。拥塞监视单元接收来自移动通信网络的策略控制单元的释放与所述一个移动实体有关的拥塞信息的指示。拥塞监视单元随后响应于接收到的指示，释放用于所述一个移动实体的拥塞信息。此外，本发明涉及对应拥塞监视单元。此外，本发明提供包括指令的计算机程序，指令当在至少一个处理单元上执行时，使拥塞监视单元或策略控制单元的处理单元执行如上所述的方法。此外，本发明提供包括计算机程序的计算机程序产品和包含计算机程序的载体。

附图说明

从结合附图给出的实施例的以下描述中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得显而易见。

图1显示结合本发明的特征的系统体系结构，包括进行交互以有效地发信号通知拥塞信息的拥塞监视单元和策略控制单元。

图2是图1中显示的策略控制单元的示意框图。

图3是结合本发明的特征和图1中显示的拥塞监视单元的示意框图。

图4显示在策略控制单元与不同拥塞监视单元之间的消息交换，这能够有效地处理移动实体从一个拥塞监视单元的覆盖移到另一拥塞监视单元的情形。

图5显示在策略控制单元确定移动实体的数据分组会话已终止时在拥塞监视单元与策略控制单元之间的消息交换。

图6显示流程图，包括在移动实体已从一个拥塞监视单元的控制移到另一拥塞监视单元的控制时在策略控制单元执行以处理拥塞信息的步骤。

图7显示流程图，包括在拥塞监视单元之一提供移动实体在非拥塞状态的信息时在策略控制单元执行的步骤。

图8显示流程图，包括在接收释放移动实体的拥塞信息的消息时在拥塞监视单元执行的步骤。

具体实施方式

在下述中，将通过参照附图更详细地解释根据本发明的实施例的概念。

策略控制单元存储用于每个移动实体的最后拥塞监视单元，并且如果拥塞状态是从用于一个移动实体的新拥塞监视单元接收到，则旧拥塞监视单元将被通知停止用于所述一个移动实体的拥塞报告。

这意味着拥塞监视单元报告拥塞状态的更改，并且策略控制单元保持最后指示了移动实体受拥塞影响的当前拥塞监视单元。在随后接收来自另一拥塞监视单元的第一指示时，使用了显式信令，在信令中策略控制单元通知当前拥塞监视单元（其然后是旧拥塞监视单元）释放在当前拥塞监视单元存储的拥塞信息。这特别有助于避免随在旧拥塞监视单元存储的拥塞信息而发生的错误。特别是在移动实体从一个拥塞监视单元的责任区(responsibility)移到另一拥塞监视单元时，上面讨论的方法提供了优点。策略控制单元随后指示停止拥塞报告，直至所述一个移动实体变得再次受拥塞状态影响。策略控制单元保持最后指示移动实体受拥塞影响的当前拥塞监视单元，并且在新的或另一拥塞监视单元指示移动实体受拥塞影响时，策略控制单元通知当前存储的拥塞监视单元明确释放与所述一个移动实体有关的任何信息。

可能从多个拥塞监视单元的任何单元接收所述一个移动实体受拥塞状态影响的第二指示。在此情况下，则忽略第二指示，并且不向当前拥塞监视单元发送释放用于所述一个移动实体的拥塞信息的指示。

策略控制单元不将此第二指示考虑在内。当前拥塞监视单元保持不变。策略控制单元假定先前确定的拥塞状况而不将它更新成非拥塞状态。策略控制单元的此忽略特别有助于改进在移动实体从一个拥塞监视单元的责任区移到另一拥塞监视单元的区域时的情况。如果第一拥塞监视单元随后指示非拥塞状态，即使它不知道在移动实体现在所处区域中在另一拥塞监视单元是否存在拥塞状态。策略控制单元忽略非拥塞状态的第二指示的事实有助于避免策略控制单元接管错误的拥塞状态。在接收到第二指示（其中任何拥塞监视单元指示移动实体当前不受拥塞状态影响（即处在非拥塞状态））时，可将当前拥塞状态保持为当前拥塞状态。

此外策略控制可存储另一拥塞监视单元，从其中接收到移动实体受拥塞状态影响的第一指示。这意味着在接收到来自拥塞监视单元的有关用于一个移动实体的拥塞状态的信息时，此拥塞监视单元随后被存储为用于所述移动实体的当前拥塞监视单元。然而，如上提及的一样，在从拥塞监视单元之一接收有关非拥塞的指示时，不将此拥塞监视单元存储为当前拥塞监视单元。

此外，可能的是在检测到所述移动实体的数据分组会话终止时，向当前拥塞监视单元指示释放与所述移动实体有关的拥塞信息。作为示例，在数据分组会话终止（例如在移动实体被分离），策略控制单元移除其自己的拥塞信息时，则策略控制单元向当前拥塞监视单元明确发信号通知释放与所述一个移动实体有关的拥塞信息。

指示释放拥塞信息的步骤能够包含释放用于一个移动实体的上下文的信息。

在由策略控制单元接收到第二指示（其指示所述移动实体不受拥塞状态影响）时，能够将确认作为响应传送到传送了第二指示的对应拥塞监视单元。即使策略控制单元对有关非拥塞状态的此信息不做出反应，但确认仍然作为响应传送回。这有助于避免如果不发送有关非拥塞状态的第二指示的确认，则由于拥塞监视单元从缺失确认推断指示未正确接收到，并且指示要再次传送，因此几次发送第二指示的情况。

此外，可通知多个拥塞监视单元是否应为所述一个移动实体执行拥塞状态的监视。此处，策略控制单元能够确定是应启用还是禁用拥塞状态的监视。在启用拥塞状态的报告时，策略控制单元此外能够通知多个拥塞监视单元在拥塞状态已达到预定义的级别或预定义的级别范围时，应只向策略控制单元报告拥塞状态。在此实施例中，策略控制单元能够在拥塞监视单元中实施报告限制，并且拥塞监视单元根据上述接收到的信息执行拥塞状态的监视，即，它可仅在检测到拥塞的预定义的级别或拥塞的预定义的级别范围时报告拥塞状态。如果移动实体不高于预定义的级别或者在预定义的级别范围内，则可遵循（follow）非拥塞状态，其中，拥塞监视单元发出指示非拥塞状态的第二指示。

图1显示诸如RCAF 200（RAN拥塞感知功能）等拥塞监视单元确定无线电接入网络10中移动实体（未显示）的拥塞状态的体系结构。RCAF 200能够确定当在某个时间期内对RAN资源的需求超过输送用户数据的可用RAN容量时发生的RAN用户平面拥塞。除其它之外，RAN用户平面拥塞导致分组丢弃或延迟。除其它之外，RCAF 200从RAN OAM（操作和维护）单元11收集在小区级的在进行中的RAN用户平面性能状况，在将它向诸如策略和计费规则功能(PCRF) 100等策略控制单元前，其被进一步聚集（assemble）。提供Np接口用于在RCAF 200与PCRF 100之间拥塞信息的传递。

RCAF 200还经Nq/Nq'接口连接到MME或SGSN 20。用户平面数据（其拥塞受到监视）从RAN 10经服务网关SGW 30传送，服务网关管控和转发用户数据分组到PDN（分组数据网络）网关40。从PDN网关40，用户数据经业务检测功能(TDF) 50传送到分组数据网络PDN 60。

以下描述聚焦在RCAF 200或一定量的RCAF 200和PCRF 100及在这些实体之间的交互，这是因为本发明的主要方面涉及这些功能实体。

以下原则由RCAF 200和PCRF 100用于优化移动实体的拥塞信息的监视，特别是在移动实体从一个RCAF确定无线电网络的拥塞状态的区域移到确定在另一区域中移动实体的拥塞状态的另一RCAF时。在图1的实施例中，显示了一个RCAF 200。然而，应理解的是，在移动通信网络中提供了不同RCAF 200，图1中部分显示了该网络。RCAF 200使用RAN OAM 11提供的信息，如数据分组丢失量、分组延迟、业务吞吐量、空中接口利用或已连接用户的数量，并且随后能够基于可配置的阈值，确定某个区域的拥塞状态。RCAF 200使用由MME或由SGSN 200提供的信息，确定移动实体在RAN区域中受拥塞状态影响。

以下原则由RCAF 200和PCRF 100用于直接确定移动实体是否受拥塞状态影响。

-RCAF 200报告拥塞状态的更改，包括对拥塞状态的更改和对非拥塞状态的更改两者。

-PCRF 100保持最后指示移动实体受拥塞影响的当前RCAF。

-在新的或另一RCAF 200指示移动实体受拥塞影响时，PCRF 100将消息发送到旧RCAF，以明确释放与所述移动实体有关的拥塞信息，即，释放在旧RCAF的上下文。

-在PCRF 100接收来自能够是任何RCAF的新RCAF 200的指示移动实体不受拥塞影响的消息时，在PCRF 100不将此消息考虑在内。

-当在IP-CAN会话终止（例如，UE被分离），PCRF 100移除其自己的UE上下文时，PCRF 100向当前RCAF 200明确发信号通知释放UE上下文。

-RCAF 200在由PCRF信令指示时，随后释放移动实体的上下文。

在下述内容中，基于示例，将解释上面提及的原则为何有助于改进移动实体的拥塞状态的正确检测。

基于OAM数据和借助于Nq接口，RCAF 200得到有关拥塞小区和受拥塞影响的UE的信息。在UE不受拥塞影响时，RCAF节点不具有关于给定UE的任何信息。因此，在RCAF 200检测到更早受拥塞影响的给定UE不再受拥塞影响时，RCAF 200节点本身不能确定这是否是因为UE已移到另一RCAF，或者这是因为拥塞在UE的当前位置已停止。RCAF 200可向PCRF指示UE在给定RCAF未经历拥塞，但这不排除另一RCAF可指示相同UE受拥塞影响的可能性。

类似地，在RCAF 200检测到新UE受拥塞影响时，它不能确定UE是否已从另一RCAF移入，或者拥塞是否在UE的当前位置已开始，或者UE是否已移到拥塞区域，或者UE是否已在拥塞区域接入（switch on）。由于这些原因，不能存在带有从旧RCAF到新RCAF的上下文传输的任何切换过程。

因此，我们能够得出用于移动性处理的以下断定。

断定1：RCAF 200节点不能区分不再受拥塞影响的UE是否已移到另一RCAF。

断定2：RCAF 200在Np接口向用于给定UE的PCRF 100指示无拥塞时，这应理解为在给定RCAF未经历拥塞，这不排除另一RCAF可报告相同UE经历拥塞。

断定3：不能存在从旧RCAF到新RCAF的涉及上下文传输的任何切换过程。

本发明使用RCAF 200报告拥塞状态的更改，使得它能够避免一次又一次报告相同状态的原则。这样，能够降低信令负载，并且能够避免在Np接口上的有效计时器。

另外，动态报告策略或换而言之报告限制的概念是可能的。此类报告限制能够在每UE的基础上定义，并且能够控制是否为给定UE启用拥塞报告；以及在启用报告时应报告哪些拥塞级别。通过定义一个或更多个拥塞级别集合，使得RCAF只指示UE经历在给定集合内的拥塞级别，但不指示拥塞级别本身，可能避免报告某些拥塞级别。集合一般能够包含拥塞级别的范围。例如，集合#1={“无拥塞”，1级拥塞}，和集合#2={2级拥塞，3级拥塞}；并且随后RCAF只指示UE是否经历集合#1或集合#2中的拥塞级别。（集合必须不重叠，使得给定拥塞级别能够只属于单个集合。）

能够借助于通过Np接口从PCRF 100发信号通知到RCAF节点200，实现此类报告限制。这样，运营商能够避免不必要的信令，例如，在具有高级（premium）预订（其将不经受拥塞减轻规则）的用户的情况下；或类似地对于具有小规模数据的机器类型装置，由于低业务量而无需对其安装减轻规则。

在下述内容中，将讨论在RCAF 200存储的移动实体的上下文。通过在RCAF 200的实体上下文，UE参照需要在RCAF 200存储并且对给定UE特定的数据。以下信息可包括在RCAF 200的UE上下文中。

为阐明在RCAF 200中的UE处理，在每UE基础上存储需要在在PCRF 100中存储的信息。

-用于给定UE的先前报告的拥塞级别。这需要存储，以便RCAF 200能够确定拥塞级别的更改何时已发生。这实现在Np接口上的delta报告，其降低信令负载。

-上面讨论的从PCRF 100接收的报告限制存储在每UE，每APN基础上存储在RCAF 200中，以便随后在Np接口上能够应用它们。在RCAF 200已确定用于给定UE的拥塞级别是否已更改后，如果有关的报告限制存在，则它检查所述限制。如果报告限制允许，则只向PCRF 100指示拥塞级别的更改。

UE上下文只保持在给定RCAF 200中，并且在RCAF 之间无上下文传输。在RCAF 200中先确定UE受拥塞影响时，或者在由PCRF 100使用在Np接口上的信令明确指示时在RCAF 200中移除从PCRF 100发送的报告限制时，在RCAF 200中创建上下文。在UE不具有报告限制，并且UE未经历已经向PCRF 100报告的拥塞，也可从RCAF 200移除上下文。

其它信息也可包括在在RCAF 200的UE上下文中。

在下述内容中，讨论了移动实体的不同移动性情形，其中，在RCAF 200或PCRF 100的上面提及的基本原则有助于确定正确的移动性信息。

鉴于上述断定1、2和3，Np接口上的移动性处理必须在旧与新RCAF节点200之间无任何直接信令和协调的情况下工作。大多数情况下，从旧RCAF到新RCAF的UE移动性得以自动解决：当UE在新RCAF受拥塞影响时，它在用于给定UE的Np上触发拥塞报告，这自动使PCRF 100知道新RCAF的身份。然而，能够存在如下的有问题情况。

-情形1。UE在下文称为RCAF1的第一RCAF受拥塞影响，并且随后移到下文称为RCAF2的另一RCAF，在其处它也受拥塞影响。因此，RCAF2向PCRF指示拥塞情况。RCAF1检测到UE不再受拥塞影响，并且向PCRF报告该事实。由于信令的定时在RCAF1与RCAF2之间不同步，因此，此信息可比来自RCAF2的报告更迟到达PCRF。如果PCRF考虑来自RCAF1的此更迟的信令，则它会错误地将UE考虑为不拥塞。

-情形2。UE在RCAF1受拥塞影响，并且随后移到另一RCAF2，在其处它也受拥塞影响。在那之后，UE移回到RCAF1，在其处它经历如以前一样的相同级别的拥塞。RCAF1和RCAF2均检测到UE受拥塞影响。RCAF2向PCRF指示拥塞，PCRF向RCAF2指示移动性。但由于在RCAF1的拥塞状况未更改，因此，RCAF1未向PCRF发信号通知。这使得PCRF错误地相信UE位于RCAF2，并且经历如由RCAF2报告的拥塞级别，而实际上UE已移回RCAF1并且经历如由RCAF1更早报告的拥塞级别。

为解决这些有问题情形，提议使用来自PCRF 100的显式信令以释放在旧RCAF的UE上下文。这避免了由于在旧RCAF节点存储的过时UE上下文的问题，并且由此避免了具有上述情形的问题。解决方案涉及在移动性期间附加的信令；由于在RCAF节点之间的移动性预期更不频繁，因此，这被假定是可接受的。

在提议的解决方案中，PCRF 100和RCAF 200观察到以下规则。

PCRF规则：

-PCRF 100保持最后指示UE受拥塞影响的当前RCAF 200。

-在新的RCAF指示UE受拥塞影响时，PCRF 100将消息发送到旧RCAF，以明确释放在旧RCAF的上下文。

-在PCRF 100接收来自新RCAF的不指示UE受拥塞影响的消息时，在PCRF 100不将此消息考虑在内。此类消息可以是指示用于UE的“无拥塞”状态的消息，或者指示用于UE的拥塞级别集合的消息，在使用报告限制的情况下，其包括“无拥塞”。在接收此类消息时，当前RCAF保持不变；无释放上下文消息发送到旧RCAF，并且PCRF 100假定先前的拥塞状况而不将它更新成无拥塞状态。然而，可向RCAF确认消息。

-当在IP-CAN会话终止（例如，UE被分离）PCRF 100移除其自己的UE上下文时，PCRF 100则向当前RCAF明确发信号通知释放UE上下文。

RCAF规则：

-在通过PCRF信令指示时，RCAF释放UE上下文，包括任何动态报告策略。这也暗示RCAF不向PCRF指示拥塞状态结束。

要注意的是，如果在UE上下文已释放后UE再次变得受拥塞影响，则RCAF 200如正常地那样向PCRF 100报告对拥塞状态的更改。

图4显示从下文称为RCAF1的第一RCAF向下文称为RCAF2的第二RCAF的移动性处理的示例。在图4中，RCAF1具有附图标记200a，并且RCAF2具有附图标记200b。在步骤S41，RCAF1 200a向PCRF 100报告拥塞级别A，在步骤S42中，PCRF 100向RCAF1 200a确认拥塞信息。在步骤S43中，PCRF 100将此处为RCAF1 200a的当前RCAF存储为监视所述移动实体的拥塞状态的拥塞监视单元。为此，PCRF 100能够具有数据库，其中存储当前按UE报告拥塞状态的不同拥塞监视单元。在步骤S44中，第二RCAF 200b报告拥塞级别，在步骤S45中，PCRF 100确认接收到的拥塞信息。在步骤S46中，新RCAF 200b随后替换在数据库列表中以前存储的RCAF1 200a (S46)。随后，PCRF 100将释放消息传送到旧RCAF1 200a，这在步骤S48中得以确认，并且在步骤S49中上下文信息在旧RCAF1 200a被释放。

在图5中，显示了PCRF 100确认UE的数据分组会话结束的实施例。在步骤S51中，PCRF 100确定IP CAN会话终止。在步骤S52中，释放消息被传送到RCAF 200，该RCAF是在PCRF 100当前存储在列表中的RCAF。在步骤S53中，RCAF 200确认接收到的消息，并且在步骤S54中，上下文被释放。

在图4的实施例中，在步骤S47中的释放上下文消息确保RCAF1 200a不发送指示在RCAF1 200a的非拥塞状态的任何随后消息。可能发生的是在RCAF1 200a接收释放上下文消息前，它仍发送指示无拥塞状态的消息。然而，基于上面提及的规则，在PCRF 100未将来自RCAF1 200a的此类非拥塞指示考虑在内。

在图5的情况下，到RCAF 200的释放上下文消息确保如果移动实体移回RCAF 200并且受拥塞影响，则RCAF 200再次发信号通知到PCRF 100。

释放上下文消息的使用也确保作为RCAF中释放上下文的一部分存储的可能报告约束不会变得过时。由于每次UE移到RCAF并且终止其会话，旧报告限制被移除，因此，确保了此情况。

图2和3示出PCRF 100或RCAF 200的示范结构。特别是对图2进行参考，PCRF 100包含带有传送器111和接收器112的输入/输出单元110。传送器111代表PCRF 100传送数据到其它实体的可能性，接收器113接收来自其它实体的数据。输入/输出单元110用于与诸如RCAF 200、PDN网关40、TDF 50或PDN 60等其它实体中的任何一个的通信。PCRF 100包括数据库130，其中能够存储RCAF报告用于哪个移动实体的拥塞状态的信息。如上讨论的一样，PCRF 100存储当前拥塞监视单元或RCAF，并且如果从另一RCAF接收到拥塞状态，则将当前存储的RCAF替换成报告了拥塞状态的新RCAF。然而，如上讨论的一样，仅在新RCAF报告拥塞状态，并且不是非拥塞状态时，才存储该RCAF。提供了包括负责进行PCRF 100的操作的一个或更多个处理器的处理单元120。处理单元能够生成执行在涉及PCRF 100的上面讨论的过程需要的命令。提供了可以是只读存储器、闪存只读存储器、随机存取存储器、海量存储装置、硬盘或诸如此类的存储器140。存储器140包括要由处理单元120执行以便实施上述功能性的适合的程序代码。

以同样的方式，图3中显示的RCAF包括用于与其它实体进行通信的输入/输出单元210，除图1中显示的实体外，输入输出单元包括传送器211和接收器212。传送器211用于传送数据到其它实体，接收器用于接收来自其它实体的数据。提供了包括用于RCAF 200的操作的一个或更多个处理器的处理单元220。处理单元220适用于发起上面讨论的其中涉及RCAF 200的功能。提供了可以是只读存储器、闪存只读存储器、随机存取存储器、海量存储装置、硬盘或诸如此类的存储器230，并且存储器230包括要由处理单元220执行以便实施上述功能性的适合的程序代码。此外，如下面更详细讨论的一样，存储器可在每UE基础上存储报告限制。

应理解的是，在图2和3中显示的结构只是示意性的，并且PCRF 100或RCAF 200可实际上包括为清晰起见而未示出的其它组件。

也应理解的是，在图2和3中显示的不同实体无需由几个实体结合。此外，图2和3中显示的不同实体可通过硬件或软件或硬件和软件的组合来结合。

图6概括在PCRF 100执行的一些步骤。在步骤S61中，接收来自RCAF之一的拥塞信息，并且在步骤S62中，将RCAF（从其中接收到拥塞信息或指示）存储为当前拥塞监视单元/RCAF。如果在步骤S64中从另一RCAF 200接收到拥塞信息，则通知当前存储的拥塞监视单元/RCAF释放与所述移动实体有关的拥塞信息。

在图7中显示了另一实施例，其中，PCRF先接收有关拥塞状态的信息，并且随后接收有关非拥塞状态的信息。在步骤S71和S72中，接收来自RCAF 200之一的有关拥塞状态的信息，并且如上结合步骤S61和S62讨论的一样，存储RCAF（从其中接收到信息）。

在步骤S73中，PCRF现在接收通过另一RCAF的非拥塞状态的指示。PCRF能够向RCAF（对于其接收到有关非拥塞状态的信息）确认此消息（步骤S74），但PCRF忽略此信息，并且不修正当前存储的拥塞监视单元（在步骤S75）。

图8概括在RCAF 200执行的步骤。在步骤S81中当RCAF接收释放移动实体的拥塞信息或上下文的指示时，在步骤S82中，如由PCRF指示的一样，释放拥塞信息或上下文。

在下述内容中，更详细地描述了释放上下文的可能性。

在最后报告的拥塞级别是“无拥塞”，并且PCRF 100未安装任何报告限制到RCAF 200中的情况下，可能避免从PCRF 100到RCAF 200的释放上下文消息。这是因为在此情况下，由于UE上下文对于此类UE会为“空”，因此，不存在具有在RCAF 200的过时UE上下文的风险。因此，在此情况下，RCAF 200能够基于计时器，自行释放UE上下文。

然而，对于此优化，PCRF 100需要使用保护计时器以避免在短时间期内移动性（mobility）回到原始RCAF 200。这是处理在UE刚移到新RCAF前在旧RCAF已变得受拥塞影响时的情况所需要的。在该情况下，PCRF 100也能够接收来自旧RCAF的拥塞指示。在此优化中，需要通过释放上下文消息来响应此类拥塞指示。

在下述内容中，讨论了网络包括几个PCRF 100的情况。

UE可能连接到通过不同APN（接入点名称）识别的多个PDN(分组数据网络）。在该情况下，对应于这些不同PDN连接（PDN上下文）的PCRF 100能够是不同的。

此类多个PCRF情况能够简单地以独立处理到PCRF 100的每个Np连接的此类方式而处理。上面呈现的Np移动性方法适用于到PCRF 100的每个Np连接。在此情况下，能够为每个Np连接单独处理在RCAF 200中的UE上下文。来自PCRF的释放上下文消息只适用于对给定Np连接特定的UE上下文。

作为优化，可能以如下方式实现带有组合处理的实施例：来自一个PCRF 100的释放上下文消息也释放对应于到其它PCRF的所有其它Np连接的上下文。此类优化能够使在RCAF 200中释放完全上下文更快。

在下述内容中，讨论了移动实体频繁地从由一个RCAF覆盖的一个区域移到由另一RCAF覆盖的另一区域的情况。

在UE位于两个RCAF的区域之间边界线的情况下，可能发生的是在UE在其区域之间来回移动时，存在在RCAF1与RCAF2之间的频繁移动性。例如，在RCAF1和RCAF2对应于不同RAT（例如一个用于3G，另一个用于LTE），并且UE在RAT之一的覆盖区域的边界周围移动时，这可能发生。在此情况下，由于在旧RCAF的频繁上下文释放，该解决方案可导致频繁的信令。

在PCRF检测到用于给定UE的频繁移动性时，可能向RCAF发送使用更长报告周期的指示以便降低信令。此类指示能够发送到当前RCAF（并且在移动性后，到变成当前RCAF的另一RCAF）。即使这在PCRF导致更低的准确度，但此类方法能够限制信令负载。

在PCRF 100与RCAF 200之间交换的上述指示或消息能够结合为单个消息。然而，指示也能够结合到另一消息中。

总之，由于只报告拥塞状态更改的事实，上述发明允许降低在RCAF 200与PCRF 100之间的信令。此外，由于报告了拥塞状态的更改而不等待有效期计时器截止，本发明在PCRF中提供了准确信息。此外，本发明保证甚至在UE移动性期间，PCRF 100中的信息将与UE经历的拥塞情况相一致。此外，本发明保证在RCAF中存储的任何过时的上下文信息被移除。