基于服务链路由应用数据包的方法与设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用 数据包的技术。
【背景技术】
[0002] 服务链（service chaining)是将服务的有序集应用于数据包或流的概念，也 艮P，服务链是指待提供给用户的数据在到达用户之前所经过的一些列服务对应的处理过 程。除了基本的路由和转发功能之外，链中的服务可包括诸如负载均衡、防火墙、入侵防 御、深度包检测（DPI，Deep Packet Inspection)、合法监听（LI，Lawful Intercept)模 块、NAT (Network Address Translation，网络地址转换）44 (RFC3022)、NAT64 (RFC6146)、 DS-Lite AFTR(DS_Lite :Dual Stack Lite，轻量级的双栈，AFTR :Address Family Translation Router，地址族转换路由器，RFC6333)、NPTv6(IPv6_t〇-IPv6 Network Prefix Translation，IPv6至IPv6的网络前缀转换，RFC6296)、H0ST_ID注入、HTTP头改进功能、 TCP (Transmission Control Protocol,传输控制协议）调整和优化功能等等的服务。用于 将服务链用于数据包或流的标准可基于跨〇SI (Open System Interconnection,开放系统 互联）层（例如，物理端口、以太网MAC(Media Access Control,介质访问控制）头信息、 IP报头信息、传输和应用层信息）的数据包/流属性。
[0003] 服务链是在移动网络中为用户数据业务提供作为增值服务的链服务引擎 (chaining service enabler)的有效方式。在3GPP策略控制与管理架构中，提供运营商 特定增值服务的LTE网络部分，需要不断的增强和扩展以跟上稳步增长的业务和移动网络 资产货币化。因此，需要创建革新的增值服务和移动网络资产货币化的新方式，如在LTE/ EPC(EPC，Evolved Package Core，演进分组核心）策略控制架构中引入对服务链的支持，尤 其当需要在应用级（application level)上执行服务链，例如基于应用信息（例如，应用标 识符、服务标识符，等等）和/或事件（例如，应用_开始，应用_结束，等等）提供不同服 务链接，而现有技术无法实现。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是提供一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数据包的 方法与设备。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数据 包的方法，其中，该方法包括以下步骤：
[0006] a TDF设备基于扩展Sd接口中的服务链分类规则属性值对，接收对应PCRF设备发 送的关于待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规则，其中，所述应用检测与控制 规则是基于服务链的；
[0007] b所述TDF设备根据所述应用检测与控制规则，路由所述应用数据包。
[0008] 根据本发明的另一方面，还提供了一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数 据包的TDF设备，其中，该TDF设备包括：
[0009] 第一接收装置，用于基于扩展Sd接口中的服务链分类规则属性值对，接收对应 PCRF设备发送的关于待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规则，其中，所述应用 检测与控制规则是基于服务链的；
[0010] 路由装置，用于根据所述应用检测与控制规则，路由所述应用数据包。
[0011] 根据本发明的再一方面，还提供了一种用于辅助在LTE/EPC中基于服务链路由应 用数据包的PCRF设备，其中，该PCRF设备包括：
[0012] 第一生成装置，用于生成关于待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规 贝1J，其中，所述应用检测与控制规则是基于服务链的；
[0013] 第一发送装置，用于基于扩展Sd接口中的服务链分类规则属性值对，将所述应用 检测与控制规则发送至对应的TDF设备。
[0014] 根据本发明的又一方面，还提供了一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数 据包的系统，其中，该系统包括如前述根据本发明另一方面的PCRF设备，以及如前述根据 本发明再一方面的TDF设备。
[0015] 根据本发明的还一方面，还提供了一种用于在支持软件定义网络的LTE/EPC中基 于服务链路由应用数据包的系统，其中，该系统包括如前述根据本发明另一方面的PCRF设 备，以及如前述根据本发明再一方面的TDF设备。
[0016] 与现有技术相比，本发明的一个实施例中，TDF设备基于扩展Sd接口中的服务链 分类规则属性值对，接收对应PCRF设备发送的关于待提供给用户的应用数据包的应用检 测与控制规则，其中，所述应用检测与控制规则是基于服务链的，以根据所述应用检测与控 制规则，路由所述应用数据包，从而本发明增强了现有的3GPP LTE/EPC中的TDF设备和相 应ADC规则（Sd接口），使其可支持服务链，并引入了基于由TDF设备/ADC提供的应用检 测功能的灵活的服务链，相应地，本发明实现了基于应用类型、应用属性和服务链属性等信 息检测实现动态服务链绑定的机制；同时，增强后的TDF设备/ADC可用于基于在应用级 (application level)服务、应用、服务链和服务链标识符上的检测对服务链进行分类；进 一步地，本发明也为LTE/EPC体系结构和有效的新服务插入和升级提供了动态、灵活、可扩 展的服务链；更进一步地，本发明使得LTE/EPC策略控制架构可支持服务链，当需要在应用 级上执行服务链时，例如基于应用信息（例如，应用标识符、服务标识符，等等）和/或事件 (例如，应用_开始，应用_结束，等等），本发明可提供不同服务链。
【附图说明】
[0017] 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：
[0018] 图1示出根据本发明一个方面的一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数据 包的PCRF设备和TDF设备的设备示意图；
[0019] 图2不出根据本发明一个优选实施例的一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应 用数据包的TDF设备的设备示意图；
[0020] 图3不出根据本发明另一个方面的PCRF设备和TDF设备配合实现一种用于在 LTE/EPC中基于服务链路由应用数据包的方法流程图；
[0021] 图4不出根据本发明一个优选实施例的一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应 用数据包的方法流程图。
[0022] 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】
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0024] 图1示出根据本发明一个方面的一种用于在LTE/EPC中基于服务链路由应用数据 包的PCRF设备1和TDF设备2的设备示意图，其中，PCRF设备1包括第一生成装置11和 第一发送装置12, TDF设备包括第一接收装置21和路由装置22。具体地，PCRF设备1的第 一生成装置11生成关于待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规则，其中，所述应 用检测与控制规则是基于服务链的；第一发送装置12基于扩展Sd接口中的服务链分类规 则属性值对，将所述应用检测与控制规则发送至对应的TDF设备；相应地，TDF设备2的第 一接收装置21基于扩展Sd接口中的服务链分类规则属性值对，接收对应PCRF设备发送的 关于待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规则，其中，所述应用检测与控制规则 是基于服务链的；路由装置22根据所述应用检测与控制规则，路由所述应用数据包。
[0025] 在此，PCRF(策略与计费规则功能，Policy and Charging Rules Function)设备 1 是指能够为应用数据包生成应用检测与控制（ADC,Application Detection and Control) 规则、并将该ADC规则发送至TDF (流量检测功能，Traffic Detection Function)设备2以 供其用于路由应用数据包的功能实体。在具体实现中，PCRF设备1可以是现有的PCRF的 扩展。
[0026] 在此，TDF (流量检测功能，Traffic Detection Function)设备2是指执行应用检 测、将检测到应用和其服务数据流量描述向PCRF设备1报告、并基于PCRF设备1下发的ADC 规则路由该应用的数据包的功能实体。在此，同一应用对应的一组数据包可以构成应用流 (traffic)，不同应用的数据包也可构成应用流。优选地，同一应用流被最终路由到接收方之 前，根据ADC规则、网络状况的变化和/或前一服务链的处理结果，可能会经历多个不同的 服务链。
[0027] 在具体实现中，TDF设备2可以是现有的TDF的扩展。
[0028] 在此，本领域技术人员应能理解上述PCRF设备1和TDF设备2仅为举例，其他现 有的或今后可能出现的PCRF设备或TDF设备如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范 围以内，并在此以引用方式包含于此。
[0029] 具体地，PCRF设备1的第一生成装置11基于其对应的TDF设备2发送的生成关于 待提供给用户的应用数据包的应用检测与控制规则的请求，来生成所述应用检测与控制规 贝1J ;或者，主动为其对应的TDF设备2生成所述应用检测与控制规则，其中，所述应用检测与 控制规则是基于服务链的。在此，所述应用检测与控制规则是对现有的ADC(参考3GPP TS 23. 212)规则的扩展，其包含服务链触发规则（Service-Chaining-Trigger-Rule)、服务链 策略表内容（Service-Chaining-Policy-Table-Content)等信息，因此，所述应用检测与 控制规则是基于服务链的，其中，服务链触发规则和服务链策略表内容将在以下的服务链 分类规则AVP中进行阐述。在此，第一生成装置11生成所述应用检测与控制规则时，可以 根据配置的应用与对应的应用检测与控制规则之间的对应关系，来为待提供给用户的应用 数据包生成对应的应用检测与控制规则；或者，还可根据网络设备（如TDF设备2)等上报 的服务链的执行信息与用户相关信息（例如，用户区分、数据计费计划、位置、接入技术、年 龄、时间周期、用户偏好，等等），来为待提供给用户的应用数据包动态地生成对应的应用检 测与控制规则。例如，假设PCRF设备1的第一生成装置11为应用如application-1的应用 数据包生成的应用检测与控制规则为ADC-1，当第一生成装置11为应用如application-2 的应用数据包生成应用检测与控制规则时，假设application-1与application-2的应 用类型相同或相似，则第一生成装置11可确定application-2的应用检测与控制规则与 application-1的应用检测与控制规则相同，即也为ADC-1 ;再如，接上例，假设第一生成 装置11为应用如application-1的应用数据包生成的应用检测与控制规则ADC-1在执 行过程中，该ADC-1中的服务链如service-chaining-1中的某服务如"路由优化"执行失 败，则第一生成装置11为application-2的应用数据包生成应用检测与控制规则时，尽管 application-1与application-2的应用类型相同或相似，第一生成装置11会调整服务链 如service-chaining-Ι中包含的服务，如去除执行失败的"路由优化"服务，将去除"路由 优化"服务的service-chaining-1作为application-2的应用数据包对应的应用检测与 控制规则如ADC-2中的服务链，即ADC-2与ADC-1的不同之处仅在于：ADC-2中的服务链为 ADC-1中去除"路由优化"服务后的service-chaining-1。
[0030] 例如，假设用户A通过其用户终端访问IP网络如视频网站等，以观看 视频如video-A，对于待提供给用户A的该视频的数据包（即应用数据包）如 user-A-vide〇-packets，TDF设备2向对应的PCRF设备1发送了关于该应用数 据包的应用检测与控制规则的请求，如通过Sd接口向PCRF设备1发送TDF会 话应答（TSA， TDF-Session-Answer)或控制计费应答（CCA， CC-Answer)或重 新鉴权应答（RAA，Re-Auth-Answer)等命令，以请求PCRF设备1下发关于应用 数据包如user-A-video-packets的应用检测与控制规则，当PCRF设备1接收 到该请求时，生成对应的应用检测与控制规则如user-A-video-ADC rules,其 包含服务