使用策略知识将承载会话业务基于需求转发到网络节点的方法、系统和计算机可读介质的制作方法
【专利说明】使用策略知识将承载会话业务基于需求转发到网络节点的 方法、系统和计算机可读介质
[0001] 优先权声明
[0002] 本申请要求于2013年1月24日提交的US专利申请序列号为13/749, 655的权益， 其公开的全部内容在此通过引用并入。
技术领域
[0003] 在此描述的主题涉及向承载业务（bearer traffic)提供服务。更具体地，在此描 述的主题涉及用于使用PCRF的策略知识或PCRF获得的策略知识将承载会话业务基于需求 转发到网络节点的方法、系统和计算机可读介质。
【背景技术】
[0004] 在分组网络中，源自诸如移动手持设备的移动设备的分组在到达互联网或其它传 输网之前必须经过很多容纳不同应用的网络节点。例如，源自移动设备的分组数据在到达 互联网之前可经过e-node B、信令网关（SGW)、分组网关（PGW)、深度分组检测设备（DPI)、 分组上的视频（VoP)设备和内容过滤器。分组延迟随着承载路径上的每个网络节点而增 加。此外，必须调节每个网络节点来处理100%的承载业务，尽管只有承载业务的一部分需 要其服务。由于这个调节，每个网络节点的成本增加了。
[0005] 因此，鉴于这些困难，存在对使用PCRF的策略知识或由PCRF获得的策略知识将承 载交通量基于需求转发到网络节点的方法、系统和计算机可读介质的需求。
【发明内容】
[0006] 在此描述的主题包括使用策略计费规则功能（PCRF)的策略知识或由PCRF获得的 策略知识将承载业务基于需求转发到网络节点的方法、系统以及计算机可读介质。一个示 例性系统包括PCRF。该PCRF包括使用PCRF的策略知识或由该PCRF获得的策略知识来识 别容纳处理承载会话的分组所需要的应用的零个或更多个网络节点的策略引擎。PCRF进一 步包括应用路由配置器，其用于提供指令以将至少一个可配置网络部件配置为将承载会话 业务转发到被确定为处理与该承载会话关联的分组所需要的网络节点中的任何一个，并绕 过没有被确定为处理与该承载会话关联的分组所需要的网络节点中的任何一个。
[0007] 在此描述的主题可用软件结合硬件和/或固件来实施。例如在此描述的主题可由 处理器执行的软件来实施。一个示例性实施方式中，在此描述的主题可使用存储有计算机 可读指令的非暂态计算机可读介质来实施，当所述计算机可读指令由计算机的处理器执行 时控制该计算机执行步骤。适于实施在此描述的主题的示例性计算机可读介质包括非暂态 计算接可读介质，诸如盘存储设备、芯片存储设备、可编程逻辑器件以及专用集成电路。此 外，实施在此描述的主题的计算机可读介质可位于单个设备或计算平台上，或可分布在多 个设备或计算平台上。
【附图说明】
[0008] 现将参考所附附图解释在此描述的主题的优选实施例，其中：
[0009] 图1是示出承载会话分组的会经过的示例性网络节点的网络示意图。
[0010] 图2是示出根据在此描述主题的一个实施例的使用PCRF的策略知识或由PCRF获 得的策略知识将承载会话业务基于需求转发到网络节点的系统的网络示意图；以及
[0011] 图3是示出根据在此描述主题的一个实施例的使用PCRF的策略知识或由PCRF获 得的策略知识将承载会话业务基于需求转发到网络节点的处理的流程图。
【具体实施方式】
[0012] 在此描述的主题包括使用PCRF的策略知识或由PCRF获得的策略知识将承载会 话业务基于需求转发到网络节点的方法、系统以及计算机可读介质。图1是示出不管给定 会话的业务是否需要网络节点中的一个或多个的服务，承载会话业务都会经过的示例性网 络节点的框图。参考图1，源自移动设备的业务在到达互联网114之前经过e-node B 102、 SGW 104、PGW 106、DPI设备108、VoP设备110以及内容过滤器112。由于图1所示的网络 配置中没有任何用于动态配置在需要的基础上将承载会话业务路由或转发到节点108、110 和112中的一个或多个的机制，所以来自移动设备100的分组业务必须经过所有这些网络 部件。这种配置增加了分组延迟和与每个网络节点关联的费用。
[0013] 鉴于这些困难，提供了一种使用PCRF的策略知识或由PCRF获得的策略知识来将 网络交换机、路由器、应用或其它网络实体动态配置为在需要的基础上将承载会话业务转 发到网络节点108、110和112中的一个或多个的系统。图2示出了这样的系统。图2中， PCRF200包括策略引擎202和应用路由配置器204。策略引擎202使用PCRF 200的策略知 识或由PCRF 200获得的策略知识确定网络节点108、110和112中的哪个应当用于给定承 载会话和/或网络节点108、110和112中的哪个应当被该承载会话绕过。应用路由配置器 204将一个或多个可配置网络部件206动态地配置为将承载会话业务转发到被识别为给定 承载会话所需要的节点。
[0014] 如上所述，策略引擎202可使用PCRF 200所存储的或获得的策略知识确定哪些网 络节点应当接收给定承载会话的业务。例如，当e-node B 102或其它网络部件发起会话时， 与会话发起网络部件关联的策略计费执行动能需要咨询PCRF 200来确定对该会话应用什 么策略。PCRF 200使用策略引擎202识别与承载会话关联的订户，访问所存储的与该订户 和承载会话类型关联的策略规则，使用用于该订户和承载会话类型的策略规则确定给定会 话所需要的网络节点108、110和112中的一个或多个。策略规则可存储在PCRF的存储器 内或在PCRF可访问的节点的存储器内。PCRF可访问的可存储策略规则的外部节点的一个 例子是订阅简档存储库（SPR)。PCRF可访问的可存储策略规则的外部节点的又一个例子是 归属订户服务器（HSS)。在策略规则存储在PCRF外部的情形中，PCRF可查询该SPR或HSS 来识别容纳处理会话的分组所需要的应用的网络节点。如果策略规则在PCRF 200内部存 储，则策略引擎202可查询PCRF所维护的策略数据库来识别容纳处理会话的分组所需要的 应用的网络节点。
[0015] -旦PCRF 200识别出处理给定会话的分组所需要的一个或多个网络节点，PCRF 200就可指示所识别的网络节点108、110和112查找与该会话关联的分组以及怎样处理该 会话的分组。由于PCRF 200知晓网络节点108、110和112中的哪个需要用于给定会话，所 以应用路由配置器204可利用该知识来将一个或多个可配置网络部件206配置为将一个或 多个可配置网络部件动态配置为将给定承载会话的业务转发到所需要的网络节点，并且绕 过该会话不需要的网络节点。
[0016] 由于被确定为承载会话不需要的网络节点被绕过，所以通过仅仅引入每个承载会 话需要的网络节点而将分组延迟最小化。此外，仅仅需要将每个网络节点调节或设计成处 理期望的业务，而不是所有的分组业务。例如业务的30%可能不需要任何附加处理而仅仅 流经e-node B、SGW和PGW。20%可能需要视频优化。20%可能需要内容过滤，30%可能需 要DPI。使用策略知识，PCRF 200能够将一个或多个可配置网络部件动态配置为将承载会 话业务转发到需要的网络节点，由此将这些百分率进行实施。通过动态地将会话业务引导 到需要的网络节点并且绕过不需要的网络节点，增加了网络效率。
[0017] -个实施例中，应用路由配置器204可以是OpenFlow控制器，可配置网络部件 206 可以是 OpenFlow 兼容交换机。OpenFlow 协议在"OpenFlow Switch Specification， Version 1.1.0 Implemented(Wire Protocol 0x02)，www.openflow.org，2011 年 2月 28 日"中进行了描述，该公开的全部内容通过引用在此并入。为了将一个或多个可配置网 络部件动态地配置为将承载会话业务转发到需要的网络部件，应用路由配置器204可将 OpenFlow流表修改命令发送到网络部件206,以在它们的流表中增加或修改流表条目，从 而使会话中的分组被转发到被识别为该会话所需的网络部件，并且使得这些分组绕过没有 被识别为该会话所需的网络部件。在一个示例性实施方式中，其中可配置网络部件206由 OpenFlow交换机来实现，该OpenFlow交换机可具有与PCRF 200、PGW 106、DPI设备108、 VoP设备110、内容过滤器112以及互联网114中的每一个对应的端口。网络部件108、110 和112中的每一个可被配置成将从OpenFlow交换机所接收的分组经过处理之后转发回到 该OpenFlow交换机。假定以例示目的，给定会话被确定为需要由DPI设备108和内容过滤 器112处理，但不需要VoP设备110处理。这个例子中，PCRF 200可如以下表1所示配置 与OpenFlow交换机关联的一个或多个流表。
[0018]
[0019] 表1 :实现将承载业务基于需求转发到网络节点的示例流表配置
[0020] 该流表包括与输入分组中的字段比较的匹配字段，以及为与匹配字段中的每个组 合匹配的分组执行的指令。如果输入端口对应于PGW 106,会话ID是IP1 (或其它会话识别 参数），则该指令是将分组输出到与DPI关联的端口。因此，从PGW 106接收到的会话IPi 的输入分组将被转发至DPI设备108。假定DPI设备108被配置成将分组转发回OpenFlow 交换机，则根据该流表，在与DPI对应的输入端口上接收到的会话ID为IP1的分组将被输 出到与内容过滤器关联的端口。假定分组经过内容过滤器并被转发回到O