通过GX的扩展失效码的制作方法

本发明涉及一种通信网络中的策略和计费执行功能(pcef)以及该pcef的向策略和计费规则功能(pcrf)指示从在线计费系统(ocs)接收的订户的计费信息的方法。

本发明还涉及一种通信网络中的pcrf以及该pcrf的获取订户的ocs计费信息的方法。

此外，本发明涉及包括计算机可执行指令的计算机程序，该计算机可执行指令当分别在包括在pcef和pcrf中的相应处理单元上执行时使pcef和pcrf执行根据实施例的方法的步骤。

本发明还涉及包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质上分别包含有pcef和pcrf的计算机程序。

背景技术

在第三代合作伙伴计划(3gpp)通信系统中，策略和计费控制(pcc)规则被应用于对利用系统中的通信服务的订户进行计费，如在3gpp规范ts29.212中所述。

在通常被称为长期演进(lte)系统的演进3gpp通信系统中，网络运营商可以决定将lte语音(volte)视频服务作为订户的现有数据计划包的一部分来进行收费。

虽然互联网协议多媒体子系统(ims)计费被应用于语音和会话发起协议(sip)信令业务，但是针对视频承载的计费由分组核心网络中的节点负责，在lte的情况下，该分组核心网络被称为演进分组核心(epc)网络，形成演进分组系统(eps)的一部分。因此，volte相关服务的计费部分地在epc中执行并且部分地在epc之外执行。

策略和计费规则功能(pcrf)是包含策略控制决策和基于流量的计费控制功能的功能单元。例如，pcrf向策略和计费执行功能(pcef)提供关于服务数据流量检测、服务质量(qos)和基于流量的计费的网络控制。pcrf从应用功能(af)接收会话和媒体相关的信息，并向af通知业务平面事件。pcrf还经由所谓的gx参考点(也被称为gx接口)向pcef提供pcc规则。术语“接口”和“参考点”将在整个申请中互换地使用，以表示相同的网络单元。

例如，pcrfpcc规则决策可以基于以下中的一项或多项：会话、媒体和订户相关的信息、ip连接接入网络(ip-can)、ip流量移动性路由规则、服务相关的数据等。

pcef是epc中的包含策略执行和基于流量的计费功能的功能单元。该功能单元位于eps中的分组数据网络网关(pgw)中(或者替代地，在通用分组无线电服务(gprs)情况下，位于网关gprs支持节点(ggsn)中)。它提供(如，控制)适当的网关处的用户平面业务处理及其qos以及在线和离线计费交互。

pcef从在线计费系统(ocs)接收对利用系统中的服务的订户的剩余信用的指示。当pcef从ocs接收到具有最终单位指标(fui)的形式的表明订户缺乏针对某种服务数据流量的信用(credit)的指示时，该pcef的行为取决于也由ocs提交的最终单位动作(fua)。ocs可以请求要对服务数据流量执行的动作，诸如terminate(终止)、redirect(重定向)或restrictaccess(限制访问)。因此，例如，pcef可以决定不允许服务数据流量通过网关。pcrf不参与pcef基于这种指示所采取的动作。

pcef还可以从ocs接收与服务(为所述服务规定了pcc规则)相关的其他指示，该其他指示通常被称为结果代码。不同的结果代码通常暗示对服务流量的不同处理，并且pcrf可以相应地应用不同的策略。

关于上文所述的“缺乏信用”的情况，当ocs检测到订户即将用完信用时，它应向pcef进行指示，使得一旦最后的信用被消耗就终止、重定向或限制服务。pcrf不参与pcef基于这种指示所采取的终止、重定向或限制。

存在由于从ocs接收到诸如“达到信用额度”、“服务被拒绝”等错误代码造成用户服务可能被pcef改变甚至阻止的其他情况。pcrf不参与pcef所完成的对用户服务的改变或阻止。

在订户缺乏信用的情况下，如果pcef接收到错误代码而不是fui和fua属性值对(avp)，则pcef必须基于来自ocs的决策来执行动作，如阻止、重定向或限制。然而，pcrf不从ocs接收任何对应的错误代码，并且因此可能无法采取适当的动作。

以volte视频承载为例，如果ocs经由所谓的gy参考点向pcef收取视频承载的费用，并且与pcc规则相关联的评估组(rg)的错误代码(即，如何针对视频承载对服务计费，例如每分钟或每字节特定服务的费用)规定该数据流量应被pcef丢弃，则以某种方式将这种动作报告给af因此使数据流量可以被终止是重要的。pcrf还应该移除对应的pcc规则。然而，pcrf不从ocs接收任何对应的错误代码。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决或至少缓解本领域中的这个问题，并提供一种从pcef向pcrf报告计费相关的信息的改进的方法。

在本发明的第一方面中，该目的通过一种通信网络中的策略和计费执行功能(pcef)的向策略和计费规则功能(pcrf)指示从在线计费系统(ocs)接收的订户的计费信息的方法来实现。该方法包括：从ocs接收请求通信网络中的服务的订户的计费信息，以及通过gx参考点向pcrf提交与从ocs接收的计费信息相关联的规则失效码。

在本发明的第二方面中，该目的通过一种通信网络中的pcef来实现，该pcef被配置为向pcrf指示从ocs接收的订户的计费信息。pcef包括处理单元和存储器，该存储器包含可由处理单元执行的指令，由此pcef操作用于：从ocs接收请求通信网络中的服务的订户的计费信息，以及通过gx参考点向pcrf提交与从ocs接收的计费信息相关联的规则失效码。

在本发明的第三方面中，该目的通过一种通信网络中的pcrf的获取订户的ocs计费信息的方法来实现。该方法包括：通过gx参考点从pcef接收与请求通信网络中的服务的订户的ocs计费信息相关联的规则失效码。

在本发明的第四方面中，该目的通过一种通信网络中的pcrf来实现，该pcrf被配置为获取订户的ocs计费信息。pcrf包括处理单元和存储器，该存储器包含可由处理单元执行的指令，由此pcrf操作用于通过gx参考点从pcef接收与请求通信网络中的服务的订户的ocs计费信息相关联的规则失效码。

有利地，通过引入规则失效码以用于通过gx接口从pcef向pcrf报告ocs的计费相关的信息，在向pcrf报告ocs的订户计费相关的信息方面提供了极大的灵活性，其中所述规则失效码是现有的并且用于结合所谓的基于应用的计费(abc)通过称为sd参考点(也称为sd接口)的接口(例如，如在3gpp规范ts29.212中如所讨论的)从业务检测功能(tdf)向pcrf进行报告。

还有利的是，由于在gx接口上引入的规则失效码在通信网络中是已经可用的，因此不需要创建和引入新代码，创建和引入新代码将还需要修改和更新功能实体(特别是pcrf)以正确地解读新代码。

在实施例中，从pcef提交给pcrf的规则失效码是从用于通过sd接口从tdf进行abc报告的已经可用的代码中选择的，所述代码包括：

·cm_end_user_service_denied(19)

·cm_credit_control_not_applicable(20)

·cm_authorization_rejected(21)

·cm_user_unknown(22)

·cm_rating_failed(23)，

其中在每个代码之后给出的括号中的数字指示是2016年3月的版本为13.5.0的最新规范ts29.212中使用的标号。

在又一实施例中，通过gx接口从pcef向pcrf报告规则失效码是由表示为“credit_management_session_failure(46)”的事件触发avp来触发的。当这种事件触发avp是从pcrf向pcef发送时，该事件触发avp指示将导致重新请求pcc规则的事件。当从pcef向pcrf发送时，该事件触发avp指示在pcef处已经发生了对应的事件。

在又一实施例中，引入指示达到订户信用额度的新的规则失效码。该新代码在下文被称为cm_credit_limit_reached。

在另一实施例中，响应于向pcrf提供了规则失效码，pcef有利地从pcrf接收表明已经为订户改变至少一条策略和计费控制(pcc)规则的指示。例如，作为向pcrf报告针对特定订户服务的cm_end_user_service_denied的答复，pcef接收应该移除该服务的pcc规则(从而指示该服务将被终止)的指令。

在又一实施例中，pcrf通过rx接口发送消息，该消息向应用功能(af)通知先前从pcef接收的规则失效码，从而有利地向af通知已经发生了与不同于缺乏信用的计费条件有关的错误。然后，af可以根据pcrf是确定移除该pcc规则还是改变该pcc规则来决定是终止该服务还是改变该服务的条件。

还提供了一种计算机程序，其包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令当在包括在pcef中的处理单元上执行时使pcef执行根据本发明的第一方面的实施例的步骤。

还提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质上具有pcef的计算机程序。

还提供了一种计算机程序，其包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令当在包括在pcrf中的处理单元上执行时使pcrf执行根据本发明的第三方面的实施例的步骤。

还提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质上具有pcrf的计算机程序。

将参考附图在下文的具体实施方式中更详细地讨论本发明的这些和另外的实施例。

一般地，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。

附图说明

现在通过示例的方式参照附图来描述本发明，在附图中：

图1示出了可以实现本发明的示例性无线通信系统的示意概述；

图2示出了图1中所示的无线通信系统的另外的订户计费相关的功能实体；

图3示出了说明pcef的向pcrf指示从ocs接收的订户的计费信息的方法的实施例的时序图；

图4示出了说明pcef的向pcrf指示从ocs接收的订户的计费信息的方法的另一实施例的时序图；

图5示出了根据实施例的pcef；

图6示出了根据实施例的pcrf；

图7示出了根据另一实施例的pcef；以及

图8示出了根据另一实施例的pcrf。

具体实施方式

现在将在下文参考其中示出本发明的特定实施例的附图来更全面地描述本发明。然而，本发明可以按照多种不同形式来实现，并且不应当被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，这些实施例通过示例的方式来提供，使得本公开将是全面和完整的，并且将会向本领域技术人员完全传达本发明的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的要素。

图1示出了可以实现本发明的实施例的示例性无线通信系统10的示意概述。无线通信系统10是基于长期演进(lte)的系统。应当指出，术语“lte”和“基于lte的”的系统在本文中用于包括当前的和未来的基于lte的系统，例如高级lte系统。应当理解，尽管图1以基于lte的系统的形式示出了无线通信系统10，但是本文的示例实施例也可以结合包括与图1中的系统的节点和功能相对应的节点和功能的他无线通信系统(例如，全球移动通信系统(gsm)或通用移动电信系统(umts))来使用。

无线通信系统10包括enodeb11形式的基站，该基站操作性地连接到移动性管理实体(mme)13和服务网关(sgw)12，该sgw12进而操作性地连接到mme13和分组数据网络网关(pgw)14，该pgw14进而操作性地连接到pcrf15。enodeb11是与通常被称为用户设备(ue)16的移动无线电终端接口连接的无线电接入节点，该ue16例如是智能手机、平板型计算机、膝上型计算机、游戏机等的形式。

pgw14通过作为用于ue相对于分组数据网络(pdn)的业务的退出和进入的点来为ue提供到外部pdn19的连接。ue可以同时具有与多于一个pgw的连接以便访问多个pdn，或者可以具有与单个pgw的多条连接以便访问多个pdn。

系统的enodeb形成演进的通用地面无线电接入网络(e-utran)，用于通过诸如lte-uu之类的空中接口与ue进行lte通信。lte中的核心网络被称为epc，并且epc与e-utran在lte中一起被称为eps。sgw12通过s1-u接口来路由和转发用户数据分组，同时也作为在enodeb之间切换期间的用户平面的移动性锚点，并且作为lte与其他3gpp技术之间的移动性的锚点(终止s4接口并中继2g/3g系统与pgw14之间的业务)。对于空闲状态ue，当下行链路(dl)数据到达ue16时，sgw12终止dl数据路径并触发寻呼，并还管理和存储ue上下文，如ip承载服务的参数、网络内部路由信息。它还在合法拦截的情况下执行对用户业务的复制。sgw12经由接口sll与mme13通信，并经由s5接口与pgw14通信。此外，sgw12可以经由s12接口与umts无线电接入网络通用地面无线电接入网络(utran)和gsmedge(“gsm演进的增强数据速率”)无线电接入网络(geran)通信。

mme13负责空闲模式ue跟踪和寻呼过程，该过程包括重传。它涉及承载激活/去激活处理，并且还在初始附连时以及在涉及核心网节点重定位的lte内部切换时负责选择用于ue16的sgw12。它负责通过与归属订户服务器(hss)17进行交互来认证用户。非接入层(nas)信令在mme13处终止，并且它还负责生成临时身份并经由s1-mme接口向ue分配该临时身份。它检查允许ue16驻留在服务提供商的公共陆地移动网络(plmn)上的授权，并且实施ue漫游限制。mme13是网络中的针对nas信令的加密/完整性保护的终止点，并处理安全密钥管理。mme也支持对信令的合法拦截。mme13还提供用于lte与2g/3g接入网络之间的移动性的控制平面功能，其中s3接口从服务gprs(“通用分组无线电服务”)支持节点(sgsn)18开始终止于mme13。mme13还作为朝向用于漫游ue的归属hss17的s6a接口的端点。此外，存在被配置为在mme之间通信以用于mme重定位和mme到mme的信息传送的接口s10。

pgw14通过作为ue16的业务的退出和进入的点来向ue16提供到外部pdn19的连接。pgw14执行策略实施、针对每个用户的分组过滤、计费支持、合法拦截和分组屏蔽。pgw14的另一关键作用是作为3gpp与诸如wimax之类的非3gpp技术和3gpp2(cdma1x和evdo)之间的移动性锚点，并且还用于涉及核心网络节点重定位的切换。pgw14与分组数据网络之间的接口被称为sgi。分组数据网络可以是运营商外部的公共或私有分组数据网络、或运营商内部的分组数据网络，例如用于提供ip多媒体子系统(ims)服务。

pcrf15实时地确定与系统的无线电终端相关的策略规则。这可以例如包括：实时地聚合去往和来自系统的核心网络和操作支持系统等的信息，以便支持为系统中的当前活跃的用户无线电终端创建规则和/或基于这样的规则等自动地做出策略决策。pcrf15经由接口gx向pgw14提供这种规则和/或策略等以被充当策略和计费执行功能(pcef)20的pgw使用。pcrf还经由rx接口与分组数据网络进行通信。

图2示出了参考图1描述的无线通信系统10的另外的订户计费相关的功能实体。图2的基本特征是公知的，并且可以在3gpp规范ts23.203中找到与图2有关的进一步的信息。下面将详细讨论图2的一些特定特征。

除了先前所描述的pcrf15之外，pgw14容纳pcef14和sgw12，图2示出了实现了对使用通信系统中的服务的订户进行计费的在线计费系统(ocs)21，该ocs21可以经由sy参考点连接到pcrf，并经由gy参考点连接到pgw14和pcef20。ocs21通常适用于预付费服务，并且可以实时地影响订户会话。还示出了通常针对后付费服务的离线计费系统(ofcs)22，其中订户接收该后付费服务的账单，ofcs22经由参考点gz连接到pgw14。

图2中还示出了订阅简档存储库(spr)23和应用功能(af)，其中该spr23包含pcrf15的基于订阅的策略所需的所有的订户/订阅相关的信息，该spr23经由sp参考点连接到pcrf15，该af为ue16提供需要动态策略和/或计费控制的应用(例如视频呼叫)，该af经由rx参考点连接到pcrf15。

此外，图2示出了容纳在sgw12中并经由gxx参考点连接到pcrf15的承载绑定和事件报告功能(bberf)25，其例如用于基于pcrf15安装的事件触发来向pcrf15报告事件。最后示出了经由sd参考点连接到pfrc15的业务检测功能(tdf)26，该tdf26执行应用检测并将检测到的应用及其服务数据流量描述报告给pcrf15。

图3示出了说明pcef20的向pcrf15指示从ocs21接收的订户(通过ue16示出)的计费信息的方法的实施例的时序图。在该示例性实施例中，在ue16与适当的af24(例如，youtube服务器)之间建立视频业务会话。应当注意，为了初始建立视频会话，在这之前可能有涉及图3中的功能实体的相当多的步骤(未示出)。

现在，在步骤s101中，pcef20通过gy接口向ocs21发送信用控制请求(ccr)，并且在步骤s102中，ocs21用信用控制应答(cca)进行回复。因此，在步骤s102中，ocs21经由gy接口向pcef20报告订户/ue16的计费信息，在该特定示例性实施例中为diameter_end_user_service_denied消息的形式，该消息指示服务请求由于服务限制而被拒绝。例如，订户可能只能在一天中的某些时间访问例如youtube。

响应于来自ocs21的该消息，在步骤s103中，pcef20有利地通过gx接口向pcrf15发送适当的规则失效码，在该特定实例中为cm_end_user_service_denied，其指示ocs21由于服务限制而拒绝了服务请求的，因为订户未被授权在一天中的该特定时间可以访问。pcrf15可以基于所报告的规则失效码来相应地采取适当的pcc规则决策。

在另一示例中，在步骤s102中，如果ocs21将利用例如diameter_credit_limit_reached来响应，则在步骤s103中，pcef将向pcrf15提交cm_end_user_service_denied(在下面更详细地描述)。因此，在步骤103中，通过由pcef20发送与计费信息相关联的适当的规则失效码，有利地向pcrf15指示了ocs21的计费信息。

应当注意，当pcef应当执行由ocs报告的针对与pcc规则关联的服务的信用管理失效相关的动作时，除了volte视频服务之外，本文公开的规则失效码还可以用于许多其他情况。

图4示出了另一时序图，它是图3的时序图的继续，说明了本发明的另一实施例。

在接收到表示为cm_end_user_service_denied的规则失效码之后，在步骤s104中，pcrf15响应于在步骤s103中接收的规则失效码，经由gx接口向pcef20提交表明为订户改变甚或移除至少一个pcc规则的指示。因此，pcrf15可以移除规则以便终止服务，或者可以改变规则使得例如以受限的能力接收服务(例如，低质量的视频)。

在该特定实施例中，在步骤s104中提交用以为订户移除pcc规则的指令，指示视频会话由于先前讨论的服务限制而应当被终止。在步骤s105中，pcrf15还可选地经由rx接口向af24发送所谓的re-auth-request(重新认证请求，简称为rar)消息，该消息命令应当终止视频服务，在步骤s106中，由af24通过re-auth-answer(重新认证应答，简称为raa)消息向pcrf15确认该rar消息。备选地，步骤s105和s106可以在移除pcc规则的步骤s104之前执行。

最后在步骤s107中，af24终止视频服务并相应地通知订户。

在另一实施例中，(除了参照图3和图4描述的规则失效码之外)在步骤s103中还可以由pcef20通过gx接口向pcrf15报告以下规则失效码中的任何一个或多个，以报告在步骤s102中从ocs21接收的适当的计费信息：

·cm_credit_control_not_applicable

-该值用于指示计费系统确定可以给予最终用户服务授权但是不需要对服务进行进一步的信用控制(例如，服务是免费的，或被离线计费处理)。

·cm_authorization_rejected

-该值用于指示计费系统拒绝该服务请求以便终止所请求的信用针对的服务。

·cm_user_unknown

-该值用于指示在计费系统中找不到指定的最终用户。

·cm_rating_failed

-该值用于通知pcrf：由于评估输入不足、avp组合不正确，或者由于在评估中没有识别出的或不支持的avp或avp值，而导致计费系统无法对服务请求进行估价。

可以推断，通过将这些规则失效码引入用于通过gx参考点从pcef20提交(当前这些规则失效码仅可用于通过sd参考点从tdf26进行abc)，有利地促进了通过gx参考点向pcrf15报告计费相关的错误。

在又一实施例中，通过gx参考点提交规则失效码是通过表示为credit_management_session_failure的事件触发avp来触发的。因此，通过gx接口从pcef向pcrf报告规则失效码是由credit_management_session_failure来触发的。当这种事件触发avp是从pcrf15向pcef20发送时，该事件触发avp指示将导致重新请求pcc规则的事件。当从pcef20向pcrf15发送时，该事件触发avp指示在pgw14处已经发生了对应的事件。

当在ccr命令中使用时，credit_management_session_failure指示在ocs21中已经检测到瞬时/永久失效。如果该失效不是适用于所有pcc规则，则在计费规则报告avp中指示受影响的pcc规则，其中pcc规则状态(pcc-rule-status)设置为值active而规则失效码(rule-failure-code)avp设置为如ocs21所报告的对应值。如果该失效适用于会话，则应将信用管理状态(credit-management-status)设置为如ocs21所报告的对应值。

在又一实施例中，引入表示为cm_credit_limit_reached的指示达到订户信用额度的新的规则失效码。

再次参考图4，在另一实施例中，例如在步骤s105中，pcrf通过rx接口发送消息，该消息向af24通知在步骤103中接收的规则失效码，以有利地允许af24知道存在不同于缺乏信用的与计费条件相关的错误。然后，af24可以根据pcrf是确定移除pcc规则还是改变pcc规则来决定是终止服务还是改变服务的条件。

参考图5和图6，分别由根据实施例的pcef20和pcrf15执行的方法的步骤(如先前参照图3和图4所讨论的)实际上是由处理单元30、40执行的，该处理单元30、40以一个或多个微处理器的形式实现，该一个或多个微处理器被布置为执行下载到与微处理器相关联的合适的存储介质32、42(例如随机存取存储器(ram)、闪存或硬盘驱动器)的计算机程序31、41。相应的处理单元30、40被布置成：当包括计算机可执行指令的适当的计算机程序30、40被下载到存储介质32、42并由处理单元30、40执行时，使pcef20和pcrf15执行根据实施例的方法。存储介质32、42还可以是包括计算机程序31、41的计算机程序产品。备选地，计算机程序31、41可以通过合适的计算机程序产品(例如数字通用盘(dvd)或存储棒)传输到存储介质32、42。作为另一替代方案，可以通过网络将计算机程序31、41下载到存储介质32、42。处理单元30、40可以替代地以数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld)等的形式来实现。

因此，pcef20和pcrf15的功能可以以软件、硬件或其组合来实现。

图7示出了根据另一实施例的pcef20，其被配置为向pcrf指示从ocs接收的订户的计费信息。pcef20包括接收装置50，其适于从ocs接收请求通信网络中的服务的订户的计费信息。pcef20还包括提交装置51，其适于通过gx参考点向pcrf提交指示从ocs接收的计费信息的规则失效码。

接收装置50和提交装置51可以包括用于接收和提供信息的通信接口以及用于存储数据的本地存储装置，并且可以(与先前讨论的类似地)由以一个或多个微处理器形式实现的处理器来实现，该一个或多个微处理器被布置为执行下载到与微处理器相关联的合适的存储介质(例如，ram、闪存或硬盘驱动器)的计算机程序。

图8示出了根据另一实施例的被配置为获取订户的ocs计费信息的pcrf15。pcrf15包括接收装置60，其适用于通过gx参考点从pcef接收规则失效码，该规则失效码指示请求通信网络中的服务的订户的ocs计费信息。

接收装置60可以包括用于接收和提供信息的通信接口以及用于存储数据的本地存储装置，并且可以(与先前讨论的类似地)由以一个或多个微处理器形式实现的处理器来实现，该一个或多个微处理器被布置为执行下载到与微处理器相关联的合适的存储介质(例如，ram、闪存或硬盘驱动器)的计算机程序。

已经参考一些实施例在上文中主要地描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了上文所公开的实施例之外的其它实施例同样可能在由所附专利权利要求限定的本发明的范围内。