通信网络中的计费控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信网络中的计费控制，以及更具体地，涉及用于降低计费控制功能上的负载的计费控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]LTE(长期演进)中的计费控制是由策略和计费规则功能(PCRF)以及策略和计费实施功能(PCEF)来执行的，该策略和计费实施功能(PCEF)提供在用于连接到外部分组数据网的TON网关中(P-GW:分组数据网网关)(NPL I)。
[0003]例如，如图1所示，移动核心网中的PCRF确定应用到用户分组的策略信息和计费规则，以及多个P-GW中的PCEF向PCRF通知它们各自计数的分组的数目作为计费信息。
[0004]而且，在PTL I公开的通信系统中，采纳了一种呼叫连接方法，用于降低PCRF服务器上的负载。也即，提供了选择者PCRF服务器和多个提供者PCRF服务器，以及选择者PCRF服务器向呼叫者侧和被叫者侧各自的提供者PCRF服务器中的每个提供者PCRF服务器提供资源请求，由此降低负载。
[0005][PTL I]日本未审专利申请公开N0.N0.2009-188961
[0006][NPL 1]3GPP TS23.203vll.6.0(2012-06)
【发明内容】
[0007][技术问题]
[0008]然而，图1中示出的计费控制系统具有以下问题:随着P-GW的数目增大，在PCRF与PCEF之间创建的会话的数目也在增加，导致PCRF上的负载增大。而且，根据PTL I的通信系统还具有以下问题:类似地，随着接入网关的数目增大，到选择者PCRF服务器的会话的数目也在增加，导致选择者PCRF服务器上的负载增大。
[0009]因此，本发明的目的在于:提供更一种能够降低执行计费控制的功能上的处理负载的计费控制方法和系统。
[0010][问题的解决方案]
[0011]根据本发明，一种通信网络中的计费控制系统的特征在于包括:计费控制装置；多个网关；以及中继装置，所述中继装置用于以分层方式连接所述计费控制装置和所述多个网关。
[0012]根据本发明，一种通信网络中的计费控制方法的特征在于包括:经由中继装置以分层方式连接计费控制装置和多个网关；以及，所述中继装置汇集从所述网关接收的计费信息并且将其传送给所述计费控制装置。
[0013][本发明的有利效果]
[0014]根据本发明，计费控制功能上的会话的数目得到限制，由此有可能降低计费控制功能上的处理负载。
【附图说明】
[0015]图1是示出移动核心网的示意结构的网络示图；
[0016]图2是根据本发明的第一示例性实施例的计费控制系统的网络结构示图。
[0017]图3是示出第一示例性实施例中经由汇集中继服务器的PCEF-PCRF连接过程的示例的序列图。
[0018]图4是根据本发明的第二示例性实施例的计费控制系统的网络结构示图。
[0019]图5是示出第二示例性实施例中中继PCEF-PCRF连接过程的示例的序列图。
[0020]图6是根据本发明的第三示例性实施例的计费控制系统的网络结构示图。
[0021]图7是根据本发明的第四示例性实施例的计费控制系统的网络结构示图。
[0022]图8是示出根据第四示例性实施例的计费控制系统所应用到的移动核心网的示意结构的网络示图。
[0023]图9是示出在第四示例性实施例中使用的基站的功能配置的框图。
[0024]图10是示出第四示例性实施例中的经由移动核心网的PDN承载连接控制的序列图。
[0025]图11是示出第四示例性实施例中业务卸载时的I3DN承载连接控制的序列图。
[0026]图12是示出第四示例性实施例中经由中继服务器的PCEF-PCRF连接过程的示例的序列图。
【具体实施方式】
[0027]根据本发明，采纳了分层结构，其中多个网关与计费控制功能之间的连接是经由中继装置进行的，由此降低了直接连接到计费控制功能的会话的数目。下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
[0028]1.第一示例性实施例
[0029]根据第一示例性实施例，策略和计费规则功能(PCRF)以及多个策略和计费实施功能(PCEF)以分层的方式经由中继装置进行连接，其中，所述策略和计费规则功能(PCRF)是计费控制装置，所述策略和计费实施功能(PCEF)是用于提供计费信息的装置，所述中继装置包括交换机和放置在交换机之下的中继服务器。中继服务器汇集与每个PCEF所计数的分组计数有关的信息，并且将其发送给上级PCRF。下文中，将参考图2和图3详细描述根据本示例性实施例的计费控制系统。
[0030]参考图2，根据本示例性实施例的计费控制系统包括:策略和计费规则功能(PCRF)1 ;中继部，所述中继部包括交换机40和中继服务器60 ;以及，多个TON网关(P-GW#1，P-GW#2，...)中的策略和计费实施功能(PCEF)。具有中继服务器60和在自身之下的多个PCEF的交换机40将来自多个PCEF的信息传送给中继服务器60，并且将中继服务器60汇集的汇集信息传送给PCRF 10。
[0031]一般而言，基于预定协议在PCRF与PCEF之间建立会话。下文中，将通过说明作为示例的基于SCTP (流控制传输协议)建立PCEF-PCRF会话的情形，给出对如图2所示的经由中继服务器60的结构中的PCEF-PCRF会话的建立的描述。
[0032]中继服务器60具有相当于PCRFlO的PCRF功能以及相当于PCEF的PCEF功能。参考图3，中继服务器60针对P-GW中的PCEF模拟PCRF功能(中继PCRF)，并且针对PCRF10模拟PCEF功能(中继PCEF)。基于预定协议建立P-GW中的PCEF与中继PCRF之间以及中继PCEF与PCRF 10之间的连接。针对预定协议，例如可以使用SCTP、TCP等等。下文中，将在使用SCTP建立连接的情形下给出描述。如图3中所示，通过基于SCTP协议的连接过程，彼此独立地建立P-GW中的PCEF与中继PCRF之间以及中继PCEF与PCRFlO之间的相应会话。具体地，从PCEF/中继PCEF向中继PCRF/PCRF10发送INTI (发起)分组，由此启动预定协议，并且分别在PCEF/中继PCEF与中继PCRF/PCRF 10之间建立IP-CAN(连接接入网)会话。
[0033]当建立会话时，经由交换机40将与P-GW中的PCEF以IP流为单位计数的分组计数有关的信息传送给中继服务器60，以及中继服务器60汇集从每个PCEF接收的分组计数信息，并且将汇集信息经由交换机40传送给PCRF 10。因此，PCRF 10处的会话的数目不等于与多个PCEF的会话的数目，而是降低为与中继服务器60的会话的数目。关于中继服务器60处的汇集操作，例如，中继服务器60可以汇集从每个PCEF接收的分组，并且将它们原样发送给PCRF 10，或者可以提取从每个PCEF接收的分组的数据，通过添加计数信息生成新分组，以及将其发送给PCRF 10。
[0034]如上文描述的，PCRF 10和多个PCEF经由交换机(在该交换机下放置了中继服务器)分层连接，由此有可能降低PCRF 10处的会话的数目，而不需要对PCRF 10或者P-GW中的PCEF进行改动。
[0035]注意，中继服务器60不仅可以外接到交换机40，也可被并入到交换机40中。而且，对于交换机40而言，还可以使用开放流交换机。
[0036]2.第二示例性实施例
[0037]根据第二示例性实施例，策略和计费规则功能(PCRF)(其是计费控制装置)以及多个策略和计费实施功能(PCEF)以分层的方式经由交换机进行连接，以及通过使用交换机的分组计数功能来对分组的数目进行计数，所述交换机的分组计数功能是用于提供计费信息的装置。分组计数信息被传送给控制器，在控制器中汇集分组计数信息并且将汇集的信息发送给PCRF。下文中，将参考图4详细描述根据本示例性实施例的计费控制系统。
[0038]参考图4，根据本示例性实施例的计费控制系统包括:PCRF10 ;中继部，所述中继部包括交换机41和连接到交换机41的控制器51 ;以及，多个I3DN网关(P_GW#1，P-GW#2，...)中的PCEF。通过相同的附图标记来标示与图2的系统的功能部相同的功能部，并且因此省略对其的描述。本示例性实施例中的交换机41具有分组计数功能，并且向控制器51发送分组计数信息。控制器51具有汇集功能，并且向所选择PCRF 10发送汇集的信息。汇集功能与第一示例性实施例中的中继服务器60的汇集功能相似。
[0039]参考图5，控制器51针对PCRF 10模拟PCEF功能(中继PCEF)。通过基于SCTP协议的连接过程，在中继PCEF与PCRF 10之间建立会话。具体地，从中继PCEF向PCRF 10发送INTI (发起)分组，由此启动预定协议，并且在中继PCEF与PCRF 10之间建立IP-CAN(连接接入网)会话。注意，通过与控制器51的控制信道进行发送和接收交换机41的分组计数功能获得的分组计数信息。另外，每个P-GW中的PCEF不参与计费控制。
[0040]如上所述，PCRF 10与多个PCEF经由具有分组计数功能的交换机41以及具有汇集功能的控制器51以分层方式连接，由此有可能降低PCRF 10处的会话的数目，而不需要对PCRF或者PCEF进行改动。要注意的是，对于交换机41和控制器51而言，可以使用开放流交换机和开放流交换机控制器。如果开放流交换机及控制器被用于交换机41和控制器51，则交换机41的分组计数功能可以以流为单位来对分组计数。
[0041]3.第三示例性实施例
[0042]根据第三示例性实施例，策略和计费规则功能(PCRF)(其是计费控制装置)以及多个策略和计费实施功能(PCEF)经由交换机以分层方式连接，并且使用虚拟交换机(vSW)的分组计数功能(作为提