专利名称：网元策略融合网络中的业务接入方法及策略融合系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及策略融合技术，尤其涉及一种网元策略融合网络中的业务接入方法及
策略融合系统。
背景技术：
第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)演进的 分组系统(EPS, Evolved Packet System)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网 (E-UTRAN， Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单兀 (匪E， Mobility Management Entity)、月艮务网关(S—GW， ServingGateway)、分组数据网 络网关(P-GW或者PDN GW， Packet Data NetworkGateway)、归属用户服务器(HSS， Home Subscriber Server)、策略和计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Rules Function) 实体及其他支撑节点组成。 图1是EPS系统架构的组成结构示意图，如图1所示，PCRF实体通过接收接口 Rx 和运营商互联网协议(IP， Internet Protocol)业务网络相连，获取业务信息，此外，PCRF 实体还通过Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连，负责发起IP承载的建立，保证业务 数据的服务质量(QoS， Quality of Service)，并进行计费控制。 在EPS系统中提出了接入网发现和选择功能(ANDSF， Access NetworkDiscovery and Selection Function)实体。ANDSF实体包括数据管理和控制功能，其作用是可以根据 运营商策略提供网络发现与选择辅助数据。ANDSF实体提供两种信息，分别是通信系统间移 动策略信息和接入网络发现信息。根据运营商的需求，ANDSF实体可以同时提供两种或者 其中任一种信息。 图2为ANDSF实体的应用结构示意图，如图2所示，用户终端(UserEquipment)通 过3GPP/非3GPP接入网接入EPS系统时，需要通过S14接口接入到ANDSF实体中，特别是非 3GPP接入网下的UE， ANDSF实体需为其选择相应的接入协议，才能接入到EPS系统。ANDSF 实体支持PULL和PUSH模式，其中，PULL模式是UE向网络进行主动申请，触发ANDSF实体 向UE发送网络信息。而PUSH模式主要是由网络主动触发向UE发送数据。其中PUSH模式 是可选的。 IP移动管理选择(IPMS，IP Mobility management Selection)主要是基于UE能 力和网络能力来决定IP协议类型的。主要选择的是EPS系统中S2a，S2b，S2c接口协议，与 S5/S8接口中的GTP/PMIP选择无关。 图3为IPMS实体的应用结构示意图，如图3所示，UE通过网关接入HSS/ AAA(Authentication、 Authorization、 Accounting)，其中，网关可會g为分组数据网络网关 (P-GW)，也可能为服务网关(S-GW)，视不同场景而定。UE将其网络能力在鉴权时传送给 HSS/AAA，网络也将其能力传送给HSS/AAA。由HSS/AAA决定IP协议类型。然后将其协商结 果返回给网关，由相应网关发起IP连接。目前EPS系统中，IPMS实体并不存在一个单独的 网元，而是与AAA合设在一块的逻辑单元。
在EPS系统中，PCRF实体、ANDSF实体和IPMS实体都是策略性网元，都是对外提供策略支持的。目前，各网元对外提供的策略都是相互独立的，比如PCRF实体提供基于策略控制决策和基于流的计费控制的策略。ANDSF实体提供基于UE的接入网策略。IPMS实体提供的是基于UE能力和网络能力的IP协议类型。在多网络环境下，数据融合是网络发展的必然趋势。用户数据融合(UDC，User Data Convergency)正是基于数据融合的理念在3GPPR9中研究的课题。图4为UDC的系统架构组成示意图，如图4所示，UDC支持分层架构，将数据处理与应用逻辑分离，存储在UDR中的用户数据可以被应用前端(FE， Front End)访问，其中，FE为核心层和业务层实体。 但是，数据融合只是业务融合的基础，业务融合才是网络融合的主要动力。因此基于数据融合的基础上，且基于网络中多个策略网元可能提供的策略不一致的前提下，系统架构小组2(3GPP SA2)立项了策略面的研究课题。以通过增强3GPP策略的框架，研究融合策略解决方案。确保策略架构能够提供可扩展的平台，为IP业务提供便利的应用。而且基于多接入场景下，有可能需要多个策略网元互通。 多接入场景下，EPS支持UE同时通过多个接入网接入一个PDN，即多接入(Multiple Access)，图5为UE通过多个接入网接入同一个PDN的结构示意图，如图5所示，当UE已经同时接入到两个接入网(例如一个是3GPP接入网，一个是非3GPP接入网)后，如果UE想发起一个新业务，UE可能需要拜访ANDSF实体来为该业务选择一个合适的接入网。根据ANDSF实体提供的策略，UE为新业务选择了一个接入网并发起专有承载建立/修改流程，专有承载的建立/修改需要经过PCRF实体核实并确认，如果PCRF实体认可该新业务适合在该接入网中传输，那么PCRF实体将返回确认信令，并完成专有承载的建立/修改；如果PCRF实体不认可该接入网适合该新业务，那么PCRF实体将返回否定信息，否决该专有承载的建立/修改。 根据现有技术，ANDSF实体是运营商存储有运营商配置策略的数据库，而且该库中的数据是静态的，不能随时更新的；而PCRF实体是提供动态策略的，因此其提供的策略更加的细致和准确。这就导致了一种很大的可能，ANDSF实体向UE提供的策略并不是最新的或者是不准确的，UE在按照ANDSF实体提供的策略选择接入网并发起专有承载建立时，很可能失败；即使再次发起专有承载的建立，失败的可能性还是比较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种网元策略融合网络中的业务接入方法及策略融合系统，能为多接入UE分配合适的策略，使其在多业务情况下能顺利完成新业务或更新业务的接入。 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
—种网元策略融合网络中的业务接入方法，包括 已接入3GPP接入网或/和非3GPP接入网的用户终端向接入网发现和选择功能ANDSF实体发起为所请求的新业务或更新业务选择接入网的请求； 所述ANDSF实体向策略数据融合PDC请求策略选择，所述PDC进行策略决策，并将所决策的策略通过所述ANDSF实体转发给所述用户终端；以及
所述用户终端根据所接收到的策略进行业务接入。
优选地，所述PDC包括应用前端FE和策略数据库PDR，所述FE连接于所述PDR，所
述ANDSF实体、策略和计费规则功能PCRF实体以及IP移动管理选择IPMS实体分别与所述
FE连接；所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略均存储于所述PDR。优选地，所述PDC包括策略数据库PDR，以及分别连接于所述PDR的ANDSF实体、
PCRF实体以及IPMS实体；所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略均存储于所述
PDR。 优选地，所述ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体分别作为所述PDC的ANDSF FE、PCRF FE、IPMS FE。 优选地，所述PDC进行策略决策，包括 所述用户终端所请求的新业务或更新业务与PCRF当前允许接入的业务策略不冲
突时，为所述用户终端选择业务接入网的策略；所述用户终端所请求的新业务或更新业务
与PCRF当前允许接入业务策略冲突时，所述PDC调用所述PCRF实体的策略，为所述用户终
端决策出非冲突的策略，或决策所述用户终端不能接入新业务或更新业务。 优选地，所述IPMS实体接收到非3GPP接入网中的用户终端发起演进的分组系统
EPS的业务接入时，为所述非3GPP接入网中的用户终端选择相应的接入协议。 优选地，所述方法还包括 所述用户终端发起新业务或更新业务的请求时，向所述ANDSF实体上报自身的实时信息，所述PDC在所存储的策略中更新所述用户终端的实时信息。
优选地，所述实时信息包括所述用户终端的位置、时区信息。
—种策略融合系统，包括 ANDSF实体，用于提供接入网选择的策略，连接于PDR ;
PCRF实体，用于提供业务流的策略，连接于所述PDR ; IPMS实体，用于为接入EPS的非3GPP接入网的用户终端提供合适的接入协议策略，连接于所述PDR;以及 PDR，用于存储所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略，为请求新业务或更新业务接入的用户终端决策接入策略。 优选地，所述ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体位于所述PDC中并分别作为所述PDC的ANDSF FE、PCRF FE、IPMS FE。
—种策略融合系统，包括 ANDSF实体，用于提供接入网选择的策略，连接于应用前端FE ;
PCRF实体，用于提供业务流的策略，连接于所述FE ; IPMS实体，用于为接入EPS的非3GPP接入网的用户终端提供合适的接入协议策略，连接于所述FE ; FE，用于访问所述PDR中的策略；以及 PDR，用于存储所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略，为请求新业务或更新业务接入的用户终端决策接入策略。 本发明通过将ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略融合于PDC中，在接收到UE的业务接入或业务更新请求时，通过所述PDC为UE所请求的业务进行接入网络等策略的选择，由于在进行策略决策时充分考虑到了策略间的冲突问题，因此，PDC为UE所分配的策略将能保证UE业务的顺利接入。本发明方案实现简单且实用。
图1是EPS系统架构的组成结构示意图； 图2为ANDSF实体的应用结构示意图； 图3为IPMS实体的应用结构示意图； 图4为UDC的系统架构组成示意图； 图5为UE通过多个接入网接入同一个PDN的结构示意图； 图6为本发明策略融合系统的一种结构示意图； 图7为本发明策略融合系统的另一种结构示意图； 图8为本发明的网元策略融合网络中的业务接入方法实施例一的流程图； 图9为本发明网的元策略融合网络中的业务接入方法实施例二的流程图； 图10为本发明网的元策略融合网络中的业务接入方法实施例三的流程图； 图11为本发明网的元策略融合网络中的业务接入方法实施例四的流程图。
具体实施例方式
本发明的基本思想是目前的数据融合网络虽然支持多业务接入，但其所实现的多业务基本都是在各自系统中所实现的，系统之间并没有共同的融合策略，为用户终端所生成的策略可能与现有的接入业务相冲突。本发明通过将ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略融合于PDC中，在接收到UE的业务接入或业务更新请求时，通过所述PDC为UE所请求的业务进行接入网络等策略的选择，由于在进行策略决策时充分考虑到了策略间的冲突问题，因此，PDC为UE所分配的策略将能保证UE业务的顺利接入。本发明方案实现简单且实用。 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。 图6为本发明策略融合系统的一种结构示意图，如图6所示，本发明策略融合系统包括策略数据融合(PDC， Policy Data Convergency)和各策略网元，PDC中包括策略数据库(PDR， Policy Data R印ository)和FE， PDC主要是通过PDR存储各策略网元策略的数据库，FE负责对PDR中的数据进行读取或融合处理。策略融合系统的系统架构与UDC相同。策略网元包括ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体，ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体分别与PDC相连接，由PDC存储各策略网元ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体相关的策略以及融合策略。 图7为本发明策略融合系统的另一种结构示意图，如图7所示，本发明策略融合系统包括PDR和各策略网元，ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体作为PDC中的FE，即分别作为ANDSF FE、PCRF FE、 IPMS FE，分别与PDC中的PDR相连;所述ANDSF FE、PCRF FE、 IPMS FE只是分别执行ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体的功能，并保存策略。ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体也可作为单独的网元，分别与PDC中的PDR相连。此时，PDC架构内部与UDC架构一样，根据实现的需要可以不限于以上两种情况。 以下基于前述的策略融合系统，详细说明本发明是如何实现多接入策略决策的。
实施例一 本实施例是在多接入场景下，UE在发起新业务建立/业务数据流迁移时，需要拜访ANDSF实体并申请策略，此时，ANDSF实体需要根据新接口访问PDC获取最新的动态策略，PDC发给ANDSF的策略是根据ANDSF本身的接入网策略与PCRF的策略综合生成的，综合策略传送给ANDSF，ANDSF将此策略下发给UE，供UE选择合适的接入网，此时发起专有承载的建立/修改，就排除了 PCRF实体和ANDSF实体策略不一致而导致的专有承载建立/修改失败的可能。 图8为本发明的网元策略融合网络中的业务接入方法实施例一的流程图，如图8所示，本示例的网元策略融合网络中的业务接入方法包括以下步骤 步骤801 :UE已经通过3GPP接入网或/和非3GPP接入网接建立多接入的PDN连接，并可能已经有数据在该PDN连接上传输； 步骤802 :UE有新业务发起或者需要业务数据流迁移； 步骤803 :UE向ANDSF实体发送接入网络消息请求(Access NetworkInfoRequest)消息，请求ANDSF实体为UE新发起的/待迁移的业务选择合适的接入网；
步骤804 :ANDSF实体通过本发明前述的策略融合系统向PDC发送"策略请求"信令； 步骤805 :UDC向ANDSF实体回复"策略应答"信令。通过此信令发送PCRF实体已认可的接入网策略给ANDSF实体。 步骤806 :ANDSF实体向UE回复接入网络消息B向应(Access NetworkInfoResponse)消息，把UE请求的策略发送给UE。该策略可以是最适合该业务的接入网ID，或者是适合该业务的接入网的优先级排序等； 步骤807 :UE向3GPP接入网发起专有承载网建立/修改请求； 步骤808 :3GPP接入网向PCRF实体进行门控和QOS策略请求，若是多接入情况，请
求消息中需携带多接入指示； 步骤809 :PCRF实体核实新业务，并对其选择的接入网进行决策。 步骤810 :PCRF实体将门控应答和QOS策略请求应答发给3GPP接入网 步骤811 :3GPP接入网将专有承载网建立/请求应答发给UE。 从步骤807到811， UE按策略选择接入网络侧的接入网(这里假设选择的接入网
为3GPP接入网，如果选择的接入网为非3GPP接入网，操作步骤雷同，这里不再赘述其细节)
中为新业务/待迁移的业务发起专有承载建立/修改步骤，并最终实现业务接入/更新。
实施例二 本实施例是在多接入还没有存在场景下，UE需要在一个新接入网下发起某一 PDN连接的多接入，UE拜访ANDSF实体申请策略的时候，ANDSF实体需要根据新接口访问PDC获取最新的动态策略，这样UE根据PDC提供的信息选择合适的接入网，发起附着/PDN连接建立请求，就排除了 PCRF实体和ANDSF实体策略不一致导致的附着/PDN连接建立请求失败的可能。 图9为本发明的网元策略融合网络中的业务接入方法实施例二的流程图，如图9所示，本示例的网元策略融合网络中的业务接入方法包括以下步骤 步骤9Q1 :UE已经通过非3GPP接入网接建立PDN连接，并可能已经有数据在该PDN连接上传输； 步骤902 :UE需要为该PDN连接发起3GPP接入网中的另一接入链路，实现多接入 UE有新业务发起或者需要业务数据流迁移； 步骤903 :UE向ANDSF实体发送"接入网络消息请求"消息，请求ANDSF实体为UE 选择合适的接入网； 步骤904 :ANDSF实体通过该发明的新架构向PDC发送"策略请求"信令； 步骤905 :PDC向ANDSF实体回复"策略应答"信令。通过此信令发送PCRF实体已
认可的接入网策略给ANDSF实体； 步骤906 :ANDSF实体向UE回复"接入网络消息响应"消息，把UE请求的策略发送 给UE。该策略可以是PCRF实体认可的接入网ID，或者是接入网的优先级排序等；
步骤907 :UE向3GPP接入网发起专有承载网建立/修改请求；
步骤908 :3GPP接入网向PCRF实体进行门控和QOS策略请求，若是多接入情况，请 求消息中需携带多接入指示； 步骤909 :PCRF实体核实新业务，并对其选择的接入网进行决策； 步骤910 :PCRF实体将门控应答和QOS策略请求应答发给3GPP接入网； 步骤911 :3GPP接入网将专有承载网建立/请求应答发给UE。 从步骤907到911， UE按策略选择接入网络侧的接入网(这里假设选择的接入网
为3GPP接入网，如果选择的接入网为非3GPP接入网，操作步骤类同)中发起附着/PDN连
接建立步骤，并最终操作成功。 实施例三 本实施例中ANDSF实体更新/查询PDC的策略信息，例如UE当前的位置信息、时
区信息，PDC可根据UE的位置信息、时区信息为UE制定更加准确的策略。 图IO为本发明的网元策略融合网络中的业务接入方法实施例三的流程图，如图
IO所示，本示例的网元策略融合网络中的业务接入方法包括以下步骤 步骤1001 :UE在向ANDSF实体请求策略的同时，上报自身的实时信息给ANDSF实
体，例如UE当前的位置信息、时区信息等； 步骤1002 :ANDSF实体将UE提供的信息上报给PDC，更新/查询PDC中对应的信 息(UE位置、时区等信息)； 步骤1003 :PDC根据ANDSF实体上报的实时信息(UE位置、时区等信息)为UE制 定策略，并下发给UE执行该策略； 步骤1004 :ANDSF实体通过"接入网络消息应答"回应UE的请求。
实施例四 本实施例中PCRF实体更新/查询PDC的策略信息。PCRF实体的更新/查询主要
的触发源是基于以下操作当前PCRF实体为UE的IP链接制定的计费策略、QoS信息等。 图11为本发明网的元策略融合网络中的业务接入方法实施例四的流程图，如图
11所示，本示例的网元策略融合网络中的业务接入方法包括以下步骤 步骤1101 :PCRF实体向PDC传送策略更新/查询请求消息。若为更新步骤，消息
中可携带当前PCRF实体为UE的IP链接制定的所有或部分计费策略、QOS信息等。 步骤1102 :PDC向PCRF实体传送策略应答消息。若为查询请求消息，此消息中可携带当前PCRF实体为UE的IP链接制定的所有或部分计费策略、QoS信息等。 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
一种网元策略融合网络中的业务接入方法，其特征在于，包括已接入3GPP接入网或/和非3GPP接入网的用户终端向接入网发现和选择功能ANDSF实体发起为所请求的新业务或更新业务选择接入网的请求；所述ANDSF实体向策略数据融合PDC请求策略选择，所述PDC进行策略决策，并将所决策的策略通过所述ANDSF实体转发给所述用户终端；以及所述用户终端根据所接收到的策略进行业务接入。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDC包括应用前端FE和策略数据库PDR，所述FE连接于所述PDR，所述ANDSF实体、策略和计费规则功能PCRF实体以及IP移动管理选择IPMS实体分别与所述FE连接；所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略均存储于所述PDR。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDC包括策略数据库PDR，以及分别连接于所述PDR的ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体；所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略均存储于所述PDR。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体分别作为所述PDC的ANDSF FE、PCRF FE、 IPMS FE。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述PDC进行策略决策，包括所述用户终端所请求的新业务或更新业务与PCRF当前允许接入的业务策略不冲突时，为所述用户终端选择业务接入网的策略；所述用户终端所请求的新业务或更新业务与PCRF当前允许接入业务策略冲突时，所述PDC调用所述PCRF实体的策略，为所述用户终端决策出非冲突的策略，或决策所述用户终端不能接入新业务或更新业务。
6. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述IPMS实体接收到非3GPP接入网中的用户终端发起演进的分组系统EPS的业务接入时，为所述非3GPP接入网中的用户终端选择相应的接入协议。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述用户终端发起新业务或更新业务的请求时，向所述ANDSF实体上报自身的实时信息，所述PDC在所存储的策略中更新所述用户终端的实时信息。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述实时信息包括所述用户终端的位置、时区信息。
9. 一种策略融合系统，其特征在于，包括ANDSF实体，用于提供接入网选择的策略，连接于PDR ;PCRF实体，用于提供业务流的策略，连接于所述PDR ;IPMS实体，用于为接入EPS的非3GPP接入网的用户终端提供合适的接入协议策略，连接于所述PDR;以及PDR，用于存储所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略，为请求新业务或更新业务接入的用户终端决策接入策略。
10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体位于所述PDC中并分别作为所述PDC的ANDSF FE、PCRF FE、 IPMS FE。
11. 一种策略融合系统，其特征在于，包括ANDSF实体，用于提供接入网选择的策略，连接于应用前端FE ;PCRF实体，用于提供业务流的策略，连接于所述FE ;IPMS实体，用于为接入EPS的非3GPP接入网的用户终端提供合适的接入协议策略，连接于所述FE ;FE，用于访问所述PDR中的策略；以及PDR，用于存储所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略，为请求新业务或更新业务接入的用户终端决策接入策略。
全文摘要
本发明公开了一种网元策略融合网络中的业务接入方法，包括已接入3GPP接入网或/和非3GPP接入网的用户终端向接入网发现和选择功能ANDSF实体发起为所请求的新业务或更新业务选择接入网的请求；所述ANDSF实体向策略数据融合PDC请求策略选择，所述PDC进行策略决策，并将所决策的策略通过所述ANDSF实体转发给所述用户终端；所述用户终端根据所接收到的策略进行业务接入。本发明同时公开了一种策略融合系统，包括ANDSF实体、PCRF实体、IPMS实体，用于为用户终端提供融合策略，连接于所述PDC；PDC，用于存储所述ANDSF实体、PCRF实体以及IPMS实体的策略，为请求新业务或更新业务接入的用户终端决策接入策略。本发明实现简单实用。
文档编号H04W76/04GK101720079SQ20091008738
公开日2010年6月2日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者曲爱妍, 毕以峰 申请人:中兴通讯股份有限公司