一种用于为远程UE提供服务的方法与设备与流程

本发明涉及通信
技术领域：
，尤其涉及一种D2D通信的技术。
背景技术：
：D2D(Device-to-Device，设备到设备)通信是一种在系统的控制下，允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术，它能够增加蜂窝通信系统频谱效率，降低终端发射功率，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。目前，关于D2D的研究课题有很多，D2D中继(D2DRelay)便是其中之一。在这种技术方案中，中继UE(RelayUE)为远程UE(RemoteUE)提供到运营商网络的连接，中继UE在远程UE和网络之间中转(Relay)信息(traffic)。根据3GPP的定义，这里所说的远程UE指的是不被E-UTRAN(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork,演进的通用陆地无线接入网)所服务的UE或者是通过中继UE连接到运营商网络享受网络服务的UE。这里所说的中继UE也叫UE到网络的中继UE(UE-to-NetworkRelayUE)。远程UE通过中继UE接入到网络后会使用网络中的各个服务，这些服务构成了一个服务链(ServiceChain)。然而，在现有的关于D2D中继的解决方案中，没有一种方案能够为远程UE动态地、智能地提供这些服务，即没有对远程UE如何使用这些服务做出规定，因此，如何为远程UE提供合适的路由或服务链成为急需解决的问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种为D2D中继中的远程UE提供服务的方法 与设备。根据本发明的第一个方面，提供了一种在PCRF中用于为远程UE提供服务的方法，所述远程UE通过D2D和一个中继UE通信，并通过所述中继UE接入到运营商的网络，该方法包括以下步骤：A.响应于来自所述远程UE或所述中继UE的IP-CAN会话建立请求，向SPR发送第一信息请求，其中包含了一个D2D中继标识，所述D2D中继标识用于标识所述远程UE和所述中继UE的对应关系；B.接收来自所述SPR的第一信息请求回复，其中包含了所述远程UE的服务配置信息；C.根据所述远程UE的服务配置信息生成所述远程UE的服务链策略，所述服务链策略指明了所述远程UE使用的网络服务、使用条件和使用顺序；D.向PCEF发送IP-CAN会话建立请求回复，其中包含了所述生成的所述远程UE的服务链策略。优选地，在所述步骤B之后且在所述步骤C之前，所述方法还包括：当确定需要询问第三方应用时向所述第三方应用发送第二信息请求；接收来自所述第三方应用的第二信息请求回复，其中包含了所述第三方应用提供的服务的相关信息；所述步骤C进一步包括：根据所述远程UE的服务配置信息和所述第三方应用提供的服务的相关信息生成所述远程UE的服务链策略。优选地，所述方法还包括：根据对网络环境或数据流进行监测的监测结果，修改所述远程UE的服务链策略；向所述PCEF通知所述修改后的所述远程UE的服务链策略。优选地，所述方法还包括：根据来自所述第三方应用的指示消息，修改所述远程UE的服务链策略，所述指示消息包括更新的所述第三方应用提供的服务的相关信息；向所述PCEF通知所述修改后的所述远程UE的服务链策略。根据本发明的第二个方面，提供了一种在SPR中用于为远程UE提供服务的方法，所述远程UE通过D2D和一个中继UE通信，并通过所述中继UE接入到网络，该方法包括以下步骤：接收来自PCRF的第一信息请求，其中包含了一个D2D中继标识，所述D2D中继标 识用于标识所述远程UE和所述中继UE的对应关系；向所述PCRF发送第一信息请求回复，其中包含了所述远程UE的服务配置信息。优选地，所述远程UE的服务配置信息是预先设置的，且包含了至少一条规则，其中每条规则指明了一个条件和与该条件对应的所述远程UE使用的服务的集合。优选地，当所述远程UE和所述SPR不属于同一个运营商时，将以下各项中的一项作为所述远程UE的服务配置信息：缺省的服务配置信息；所述中继UE的服务配置信息；从所述远程UE的归属网络获取的所述远程UE的服务配置信息。根据本发明的第三个方面，提供了一种在PCRF中用于为远程UE提供服务的装置，所述远程UE通过D2D和一个中继UE通信，并通过所述中继UE接入到运营商的网络，该装置包括：第一发送装置，用于响应于来自所述远程UE或所述中继UE的IP-CAN会话建立请求，向SPR发送第一信息请求，其中包含了一个D2D中继标识，所述D2D中继标识用于标识所述远程UE和所述中继UE的对应关系；第一接收装置，用于接收来自所述SPR的第一信息请求回复，其中包含了所述远程UE的服务配置信息；策略生成装置，用于根据所述远程UE的服务配置信息生成所述远程UE的服务链策略，所述服务链策略指明了所述远程UE使用的网络服务、使用条件和使用顺序；第二发送装置，用于向PCEF发送IP-CAN会话建立请求回复，其中包含了所述生成的所述远程UE的服务链策略。优选地，所述装置还包括：第三发送装置，用于当确定需要询问第三方应用时向所述第三方应用发送第二信息请求；第二接收装置，用于接收来自所述第三方应用的第二信息请求回复，其中包含了所述第三方应用提供的服务的相关信息；所述策略生成装置进一步用于：根据所述远程UE的服务配置信息和所述第三方应用提供的服务的相关信息生成所述远程UE的服务链策略。优选地，所述装置还包括：第一修改装置，用于根据对网络环境或数据流进行监测的监测结果，修改所述远程UE的服务链策略；第 一通知装置，用于向所述PCEF通知所述修改后的所述远程UE的服务链策略。优选地，所述装置还包括：第二修改装置，用于根据来自所述第三方应用的指示消息，修改所述远程UE的服务链策略，所述指示消息包括更新的所述第三方应用提供的服务的相关信息；第二通知装置，用于向所述PCEF通知所述修改后的所述远程UE的服务链策略。根据本发明的第四个方面，提供了一种在SPR中用于为远程UE提供服务的装置，所述远程UE通过D2D和一个中继UE通信，并通过所述中继UE接入到网络，该装置包括：第三接收装置，用于接收来自PCRF的第一信息请求，其中包含了一个D2D中继标识，所述D2D中继标识用于标识所述远程UE和所述中继UE的对应关系；第四发送装置，用于向所述PCRF发送第一信息请求回复，其中包含了所述远程UE的服务配置信息。优选地，所述远程UE的服务配置信息是预先设置的，且包含了至少一条规则，其中每条规则指明了一个条件和与该条件对应的所述远程UE使用的服务的集合。优选地，当所述远程UE和所述SPR不属于同一个运营商时，将以下各项中的一项作为所述远程UE的服务配置信息：缺省的服务配置信息；所述中继UE的服务配置信息；从所述远程UE的归属网络获取的所述远程UE的服务配置信息。和现有技术相比，通过制定富含各种规则的服务链策略，本发明对远程UE如何使用网络服务以及运营商网络如何为远程UE提供服务做出了详细规定，弥补了现有D2D中继技术的空白。而且，该服务链策略可以根据各种情况实时更新，使得远程UE能够动态地、智能地、合理地使用网络服务。本发明不仅适用于3GPP定义的无线接入技术，同样也适用于非3GPP定义的无线接入技术。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本发明一个实施例的应用场景图；图2示出根据本发明一个实施例的用于为远程UE提供服务的过程示意图；图3示出根据本发明一个实施例的在PCRF中用于为远程UE提供服务的装置示意图；图4示出根据本发明一个实施例的在SPR中用于为远程UE提供服务的装置示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。图1示出根据本发明一个实施例的应用场景图。本实施例中，远程UE101不在E-UTRAN的范围内，其通过中继UE102接入到运营商的网络。远程UE101和中继UE102之间采用D2D通信。这种中继方式我们称为D2D中继。需要说明的是，虽然本实施例中中继UE采用的接入方式是3GPP定义的E-UTRAN，但本发明同样适用于非3GPP定义的其他接入方式(比如WiFi)或者将来可能出现的接入方式。中继UE102通过eNB(evolvedNodeB，演进节点)103、MME(MobilityManagementEntity，移动性管理实体)104、PCEF(PolicyandChargingEnforcementFunction，策略和计费执行功能)105接入到运营商的IP服务区域，所述运营商的IP服务区域包含了运营商所提供的各种IP服务。同时，运营商的网络和Internet网络相连，这样，远程UE101通过中继UE102可以享受到Internet网络中的各种第三方应用，图中示例性的示出了一个第三方应用108。SPR(SubscriptionProfileRepository，用户属性存储器)107中预先设置有远程UE的服务配置文件，这里所述的服务配置文件用于设置远程UE使用的服务，其由至少一条规则组成，其中每条规则指明 了一个条件和该条件下所述远程UE使用的服务的集合。表1示例性示出了一个服务配置文件的内容：条件服务条件1服务集合1条件2服务集合2……条件n服务集合n表1其中，所述条件可以是以下各项信息的组合：-远程UE或中继UE的类型；-中继UE的标识的前缀或中继UE的标识的范围；-远程UE的标识的前缀；-APN(AccessPointNumber，接入点号码)信息；-接入类型(Accesstechnologytype)；-数据流标识；-应用类型；-时间；-地点；-带宽；-UE的电量情况；-网络的实时情况。在一个实施例中，当远程UE101和SPR107不属于同一个运营商时，SPR107可以将以下各项中的一项作为远程UE101的服务配置信息：-缺省的服务配置信息；这里所述的缺省的服务配置信息指的是系统为D2D中继中的远程UE设置的缺省的服务配置信息。-所述中继UE的服务配置信息；-从所述远程UE的归属网络获取的所述远程UE的服务配置信息。PCRF(PolicyandChargingRuleFunction，策略和计费规则功能)106为远程UE101制定服务链策略，所述服务链策略指明了所述远程UE101使用的网络服务、使用条件和使用顺序。这里所说的网络服务既可以包含运营商的IP服务，也可以包含第三方应用。PCRF106将制定的服务链策略通知给PCEF105，由PCEF105来执行该服务链策略，即根据该服务链策略控制远程UE101访问网络的路由，具体地，远程UE101将按服务链策略中规定的顺序访问各项服务对应的网络节点。PCRF106还将实时监测网络情况，当触发条件满足时，修改远程UE101的服务链策略，并将更新后的服务链策略通知给PCEF105，由PCEF105执行新的策略。图2示出根据本发明一个实施例的用于为远程UE101提供服务的过程示意图。该过程始于步骤S201。在步骤S201中，远程UE101或中继UE102为该D2D中继发起PDN(PublicDataNetwork，公用数据网)连接过程，即发起PDN连接请求(PDNConnectivityRequest)。与现有的PDN连接请求不同的是，该请求中包含了一个D2D中继标识Relay1，该D2D中继标识Relay1用于标识远程UE101和中继UE102的对应关系。在步骤S202中，和现有技术一样，PCEF105会收到创建会话请求，如图中所示的CreateSessionRequest。然而，和现有技术不同的是，在该创建会话请求中包含了上述的D2D中继标识Relay1。接着，在步骤S203中，PCEF105向PCRF106发送IP-CAN(IP-ConnectivityAccessNetwork，IP连接访问网络)会话建立请求，如图中所示的IP-CANSessionEstablishRequest。在该IP-CAN会话建 立请求中包含了上述的D2D中继标识Relay1。PCRF106根据该D2D中继标识获知该请求是由一个D2D中继发起的，而且该D2D中继对应的是远程UE101和中继UE102。在步骤S204中，PCRF106向SPR107发送第一信息请求，如图中所示的ProfileRequest(配置文件请求)，其中包含了上述的D2D中继标识Relay1。然后，在步骤S205中，PCRF106接收到来自SPR107的第一信息请求回复，如图中所示的ProfileResponse(配置文件请求回复)，其中包含了远程UE101的服务配置信息。在一个实施例中，PCRF106从SPR107获得的远程UE101的服务配置信息如表2所示：表2在该实施例中，中继UE102并不属于远程UE101的用户，因此，中继UE102不是可信的，根据表2所示的服务配置信息，PCRF106为远程UE101确定其适用的是表2中的第二条规则，其中信息安全服务为运营商提供的IP服务，其优先级为1(即最高优先级)，表明信息安全服务是必需的且最先被使用。根据该规则，PCRF106需要询问第三方应用108以获得更多的服务信息。于是，在步骤S206中，PCRF106向第三方应用108发送第二信 息请求，如图中所示的D2DRelayServiceQueryRequest(D2D中继服务询问请求)，用以获取第三方应用108提供的服务和相关服务参数。需要说明的是，本发明需要对PCRF和第三方应用之间现有的Rx接口进行增强。在本发明新引入的D2DRelayServiceQueryRequest消息中包含了远程UE101的标识、中继UE102的标识以及连接信息，这里所说的连接信息指的是数据流的信息，可以是3GPP定义的Flow-DescriptionAVP(AttributeValuePair，属性值对)。然后，在步骤S207中，PCRF106接收到来自第三方应用108发送的第二信息请求回复，如图中所示的D2DRelayServiceQueryResponse(D2D中继服务询问请求回复)，其中包含了第三方应用108提供的服务的相关信息。本发明新引入的D2DRelayServiceQueryResponse消息中包含的这些信息可以是第三方应用108提供的服务列表(即远程UE101可以使用的第三方应用108提供的服务的集合)以及和这些服务相关的参数。这些服务可以是比如：更大的带宽、视频缓冲、视频流优化等。服务相关的参数可以是每个服务的优先级，用于指示PCRF106在生成服务链策略时服务排列的顺序；也可以是使用服务的条件，用于指示服务在何种条件时可用，这些条件可以是时间、地点、用户已用数据流量、用户现有带宽、用户余额等。在该实施例中，第二信息请求回复中包含了第三方应用108提供的视频流优化服务以及相关参数。在步骤S208中，PCRF106根据来自SPR107的服务配置信息和来自第三方应用108提供的服务的相关信息生成远程UE101的服务链策略。在该实施例中，PCRF106为远程UE101生成的服务链策略如下：缺省：信息安全服务。数据流在远程UE101和第三方应用108之间：信息安全服务、视频流优化服务。根据该策略，对于来自远程UE101的数据流，缺省情况下，其将使用信息安全服务；如果该数据流是在远程UE101和第三方应用 108之间，其将先使用信息安全服务，然后再使用视频流优化服务。可以看出，该服务链策略实际上也指明了远程UE101访问网络的路由。需要指出的是，步骤S206和步骤S207不是必需的。如果远程UE101的服务配置信息没有询问第三方应用的指示，PCRF106就不需要询问第三方应用。在接下来的步骤S208中，PCRF106根据来自SPR107的服务配置信息生成远程UE101的服务链策略。PCRF106生成远程UE101的服务链策略后，在步骤S209中，PCRF106向PCEF105发送IP-CAN会话建立请求回复，如图中所示的IP-CANSessionEstablishResponse，其中包含了上述生成的远程UE101的服务链策略。PCEF105随后将执行该策略，即按该策略控制来自远程UE101的数据流的路由。接下来的步骤S210和步骤S211与现有技术一样，PCEF105向MME104发送创建会话请求回复，如图中所示的CreateSessionResponse，然后，PDN连接建立完成。随后，远程UE101访问网络，并基于上述生成的服务链策略进行路由。在另一个实施例中，PCRF106还会对网络环境或来自远程UE101的数据流进行实时监测，结合远程UE101的服务配置信息，一旦监测结果会触发服务链策略的修改，则修改远程UE101的服务链策略。然后，向PCEF105通知修改后的远程UE101的服务链策略，PCEF105将会执行该修改后的策略。在又一个实施例中，PCRF106接收到来自第三方应用108的指示消息，其中包含了更新的第三方应用108提供的服务的相关信息。PCRF106根据这些更新的信息修改远程UE101的服务链策略。然后，向PCEF105通知修改后的远程UE101的服务链策略，PCEF105将会执行该修改后的策略。图3示出根据本发明一个实施例的在PCRF106中用于为远程UE101提供服务的装置示意图。该装置300包括：第一发送装置301、 第一接收装置302、策略生成装置303和第二发送装置304。下面结合图1和图2详细描述该装置的工作过程。首先，远程UE101或中继UE102为该D2D中继发起PDN连接过程，即发起PDN连接请求(PDNConnectivityRequest)。与现有的PDN连接请求不同的是，该请求中包含了一个D2D中继标识Relay1，该D2D中继标识Relay1用于标识远程UE101和中继UE102的对应关系。接着，PCRF106接收到IP-CAN会话建立请求，如图2中所示的IP-CANSessionEstablishRequest。在该IP-CAN会话建立请求中包含了上述的D2D中继标识Relay1。PCRF106根据该D2D中继标识获知该请求是由一个D2D中继发起的，而且该D2D中继对应的是远程UE101和中继UE102。随后，第一发送装置301响应于IP-CAN会话建立请求该向SPR107发送第一信息请求，如图2中所示的ProfileRequest(配置文件请求)，其中包含了上述的D2D中继标识Relay1。然后，第一接收装置302接收到来自SPR107的第一信息请求回复，如图2中所示的ProfileResponse(配置文件请求回复)，其中包含了远程UE101的服务配置信息。策略生成装置303根据来自SPR107的服务配置信息生成远程UE101的服务链策略。策略生成装置303生成远程UE101的服务链策略后，第二发送装置304向PCEF105发送IP-CAN会话建立请求回复，如图2中所示的IP-CANSessionEstablishResponse，其中包含了上述生成的远程UE101的服务链策略。PCEF105随后将执行该策略，即按该策略控制来自远程UE101的数据流的路由。在另一个实施例中，该装置300还包括第三发送装置(图中未示出)和第二接收装置(图中未示出)。当PCRF106根据来自SPR107的服务配置信息确定需要询问第三方应用108时，第三发送装置向第三方应用108发送第二信息请求， 如图2中所示的D2DRelayServiceQueryRequest，用以获取第三方应用108提供的服务和相关服务参数。需要说明的是，本发明需要对PCRF和第三方应用之间现有的Rx接口进行增强。在本发明新引入的D2DRelayServiceQueryRequest消息中包含了远程UE101的标识、中继UE102的标识以及连接信息，这里所说的连接信息指的是数据流的信息，可以是3GPP定义的Flow-DescriptionAVP(AttributeValuePair，属性值对)。然后，第二接收装置接收到来自第三方应用108发送的第二信息请求回复，如图2中所示的D2DRelayServiceQueryResponse，其中包含了第三方应用108提供的服务的相关信息。本发明新引入的D2DRelayServiceQueryResponse消息中包含的这些信息可以是第三方应用108提供的服务列表(即远程UE101可以使用的第三方应用108提供的服务的集合)以及和这些服务相关的参数。这些服务可以是比如：更大的带宽、视频缓冲、视频流优化等。服务相关的参数可以是每个服务的优先级，用于指示PCRF106在生成服务链策略时服务排列的顺序；也可以是使用服务的条件，用于指示服务在何种条件时可用，这些条件可以是时间、地点、用户已用数据流量、用户现有带宽、用户余额等。策略生成装置303进一步用于根据来自SPR107的服务配置信息和来自第三方应用108提供的服务的相关信息生成远程UE101的服务链策略。在又一个实施例中，该装置300还包括第一修改装置(图中未示出)和第一通知装置(图中未示出)。PCRF106还会对网络环境或来自远程UE101的数据流进行实时监测，结合远程UE101的服务配置信息，一旦监测结果会触发服务链策略的修改，第一修改装置会修改远程UE101的服务链策略。然后，第一通知装置向PCEF105通知修改后的远程UE101的服务链策略，PCEF105将会执行该修改后的策略。在又一个实施例中，该装置300还包括第二修改装置(图中未示 出)和第二通知装置(图中未示出)。PCRF106接收到来自第三方应用108的指示消息，其中包含了更新的第三方应用108提供的服务的相关信息。第二修改装置根据这些更新的信息修改远程UE101的服务链策略。然后，第二通知装置向PCEF105通知修改后的远程UE101的服务链策略，PCEF105将会执行该修改后的策略。图4示出根据本发明一个实施例的在SPR107中用于为远程UE101提供服务的装置示意图。该装置400包括：第三接收装置401和第四发送装置402。下面结合图1和图2详细描述该装置的工作过程。第三接收装置401接收来自PCRF106的第一信息请求，如图2中所示的ProfileRequest(配置文件请求)，其中包含了一个D2D中继标识Relay1，该D2D中继标识用于标识远程UE101和中继UE102的对应关系。接着，SPR107会检索本地保存的服务配置信息，以获取远程UE101的服务配置信息。然后，第四发送装置402向PCRF106发送第一信息请求回复，如图2中所示的ProfileResponse(配置文件请求回复)，其中包含了远程UE101的服务配置信息。需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或 提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。当前第1页1 2 3