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1、Experts Perspective专家视角51中国无线电 2011年第3期1 概述多年以来，3GPP中的政策控制已经发展至具有不同的特性和不同的结构。本文概述发布文件8的PCC结构及其EPS的应用2，3。完成发布文件8的最后时间是2008年的12月。本节包含3GPP中PCC演进的简要背景。下一节给出关于PCC架构的概述，并介绍支持EPS中多种接入技术所需要的结构及其增强功能。而后我们引入基本的PCC概念，如怎样使用规则来作PCC决策，这些决策如何捆绑到接入网的载体上，它们如何更新和如何执行等。再下一节给出关于PCC漫游和不同漫游情景的概述。而后描述在PCC架构内制定的协议。最后以一个简要的
2、结论来结束本文。随着3GPP发布文件5（2002年完成）引进IP多媒体子系统（IMS）以来，即提出了资源保存和对单个IP数据流控制的要求。这一要求在IMS范围内基于服务的本地政策（SBLP）功能中已涉及4，它提供了载体级的QoS控制和服务级的接入控制。SBLP结构受互联网工程特遣队（IETF）制定的政策控制架构5、有效连接IMS和通用分组无线电业务（GPRS）域的影响。在发布文件6（2005年完成）中，通过将SBLP与IMS分离使SBLP得到进一步加强，从而允许SBLP用于生成基本的服务。此间，市场需要不断完善的计费模型，例如基于应用层服务和内容的那些模型。这样的需求造成了在发布文件6中引入了
3、基于流的计费（FBC）结构6。FBC允许在每次服务的基础上使用离线（基于计费数据纪录）和在线（如预付费）两种模型进行计费。FBC给运营商提供了一个中心化的机制来控制预先确定的服务和内容的接入，如对一定的Web页或一部电影的接入。除去预先确定的服务之外，FBC结构还对动态确定的服务如基于IMS的服务进行接入控制和计费。SBLP和FBC结构是非常相似的，这就造成了相互之间的干扰，因为两种结构都是基于能作出决策的中心模式，且两者都具有同样的泊点：在控制面的应用功能（AF）和在用户面的网间连接器GPRS支持节点（GGSN）。这个问题在3GPP发布文件7（2007年完成）中有所涉及，其中SBLP和FBC
4、被合并在一起，并称为PCC。PCC是一个服务感知的控制结构，它给运营商提供了QoS和计费控制的标准化机制，该机制可应用于基于IMS的和不基于IMS的两种类型服务。2 PCC结构2.1 概述 发布文件8通过增加新的功能性、参考点和功能实体增强了3GPP发布文件7所规定的PCC基本结构。演进分组核心（EPC）为多种异构接入网规定了一个单一的核心网。因为在发布文件7中PCC被设计成接入不可知的，所以它很容易适应EPS。但是在发布文件8中它需要作修正，以适应新的EPS结构要求，这些要求包括支持EPC中的基于IP的移动协议、漫游和异构接入网间的移动性。演进分组系统中的政策和计费控制 原著 J.Jpast
5、or, S. Rommer, and J.Stenfelt 宋笑亭 译 吴雷 校摘 要政策与计费控制（PCC）为运营商提供了服务感知的服务质量（QoS）和计费控制的先进工具，与以前发布的文件相比，作为3GPP发布文件8规范的一部分，演进分组系统（EPS）的PCC已明显地演化为可支持多种接入技术、漫游和移动性。在PCC架构内，又制定出了一系列协议来补充其功能。本文描述关键的PCC概念和解释，支持EPS的PCC附加修正项目。关键词：政策与计费控制（PCC） 演进分组系统 3GPPExperts Perspective专家视角52中国无线电 2011年第3期 EPS中的PCC参考网络结构见图1。图1
6、 3GPP发布文件8中的演进分组系统非漫游结构（注意，该图只画出了演进分组系统的参考点子系统和演进分组系统的网络实体。）AF需要与应用相作用或介入应用之中，这些应用需要动态的政策和计费控制。AF提取会话信息并将这些信息通过参考点Rx提供给政策和计费规则功能(PCRF)。AF还能订阅发生在业务面级别上的一定的事件（即政策和计费执行功能或载体捆绑和事件报告功能所检测的事件），这些业务面的事件包括IP会话的终结或接入技术类型变更等等。当AF已订阅了一个业务面事件时，PCRF就向AF通告事件的发生。PCRF是PCC的政策引擎。它将从Rx参考点上接收到的会话信息和从Gx及Gxa/Gxc参考点收到的输入与
7、付费背景资料储存器（SPR）发来的特定用户政策和数据结合起来形成会话级的政策决策，并将此决策提供给PCEF和BBERF。PCRF还将事件在BBERF、PCEF和AF之间进行转发。PCEF执行从PCRF接收到的政策决策并通过Gx参考点向PCRF提供特定用户和特定接入的信息。它是一个预付费的信用管理系统，与在线计费系统（OCS）发生作用，并向离线计费系统（OFCS）报告资源使用情况。在EPS的PCC结构中，有两个不同的主要结构：在接入的网间连接器中（如伺服网间连接器或高速率分组数据伺服网间连接器），有和没有BBERF。在本文中，这两种结构分别被称作“离径”和“在径”模型。下面讨论这两种不同结构的详
8、细情况。2.2 多种接入和离径PCC模型 本节的开始首先简要地解释为什么发布文件8要规定两种不同的结构（有和没有BBERF）。EPS根据所采用接入技术的不同允许使用不同的移动性协议2，3GPP家族的接入系统（GSM演进的全球移动通信数据率增强系统的无线电接入网、通用移动电信系统的陆地无线电接入网、演进的E-UTRAN）、GPRS通道协议（GTP）或代理移动协议IPv6(PMIPv6)都可使用。为了将其他类型的接入网连接到EPC，可以使用任何PMIPv6，双栈移动IPv6(DSMIPv6)或移动IPv4(MIPv4)。这些不同的协议具有不同的特性，它们形成了对PCC不同的要求。GTP是3GPP在
9、较早的发布文件中制定的协议，它不仅支持有关分组路由和移动性的功能，还支持处理QoS、载体信令等功能。当GTP用于伺服网间连接器（S-GW）和分组数据网络网间连接器（PDN GW）之间的EPC时，PDN GW可通过朝向S-GW的载体过程来控制QoS。“载体”一词是指在终端和具有特定QoS特性（容量、时延、包丢失错误率等）的网络之间的逻辑IP传输路径。载体过程是对载体的建立、修改或消除的过程。因为载体过程得到GTP和PDN GW的支持，所以PCRF能够通过Gx接口控制QoS。这种模型就称之为在径。之所以取这样的名字，是因为QoS/载体的信令和用户面（使用GTP）出现在同一个路径上。BBERF和Gx
10、a/Gxc在此不起作用。与GTP不同，移动IP协议（DSMIPv6，MIPv4）是由IETF制定的，其目的是确保数据包的快速路由和IP级的移动性。它们不用于建立、修改或撤销载体或发送QoS信令参数。当在一个接入的网间连接器（如S-GW）和PDN GW之间使用一个移动IP协议时，PDN GW不确认载体。于是BBERF被引进结构中来处理这一情况。PCRF通过Gxa和Gxc参考点向BBERF提供准许的QoS。这一模式被称为离径，因为QoS信令（通过Gxa/Gxc）发生在不同于用户面的一个路径上。对于EPS来说，PCEF总是放在PDN GW内。但是BBERF的位置却依赖于特殊的接入技术。例如对于3GP
11、P家族的接入系统，BBERF(如果用的话)放在S-GW中，而对于eHRPD接入，则放在HSGW中7。上面讨论的结构已加进发布文件8的PCC中以支持多种接入技术的需要。EPS对PCC的另一个要求是在一个异构接入网内或异构接入网间能够进行切换，以便支持终端在不同接入的网间连接器（不同的BBERF）间移动。在这种情况下，PCRF必须处理BBERF的分配问题，并给新的BBERF提供准许的QoS。Experts Perspective专家视角53中国无线电 2011年第3期3 PCC基本概念3.1 政策和计费控制决策 政策控制由网间连接器控制和QoS控制组成。网间连接器的控制能在PCRF决策的基础上阻止
12、或允许属于一定IP流的IP数据包通过。根据AF通过Rx参考点所报来的会话事件（启动/停止服务），PCRF可作网间连接的决策。QoS控制允许PCRF给PCEF提供一个给定IP流的准许的QoS。准许的QoS可包括批准的QoS等级和批准的比特率。计费控制不仅具有用在线信用管理实施服务接入控制的功能，还具有用于付费忠告和添加预付款的重要更改功能。OCS通过授予准许的IP流信誉可允许对单独的服务或对一组服务进行接入。资源的使用以有限量的时间、业务量或能支付的事件的形式被认可。如果一个用户在预付款被用完的情况下未被批准接入一定的服务，那么OCS可以拒绝信用申请，并且指示PCEF将服务申请更改给另一个特定的
13、目标（对于已经添加预付款的账户）。正如早已提到的那样，PCC还包含基于服务的离线计费。但是这一功能不提供接入控制的任何手段。与此不同的是，政策控制必须用于限制接入，而特殊服务的应用可报告给OFCS。在PCC作政策和计费控制决策中，PCRF是中心实体。决策可在输入大量不同源的信息的基础上作出，这些源包括： 在PCRF中运营商的配备。运营商确定给定服务上的政策。 从SPR接收到的一个给定用户登录的信息和对他的政策。 从AF收到的关于服务的信息。 来自接入网的关于使用何种接入技术等的信息。在径模型的一个例子见图2。下面作进一步说明：图2 在EPS中PCC用于在线模式的高级应用情况 用户启动一个服务，
14、如一个IMS话音呼叫，并通过A F（在I M S的情况下通过代理呼叫服务器控制功能）来实现IMS会话信令传送。 基于包含在应用信令中的服务描述信息，AF通过Rx接口向PCRF提供相关服务信息。这一信息典型地包括业务参数（如IP地址和端口号码）及QoS信息（服务类型、比特率要求）。 PCRF可向SPR请求相关登录的信息。 当PCRF建立政策决策时，将把运营商规定的服务政策、登录信息和其他数据考虑进去。政策决策作为PCC规则来形成并典型地包含关于用户面业务的信息（以IP 5码形式表现的包过滤器）。与一个PCC规则的包过滤器相匹配的全部IP数据包都将被指定一个服务数据流（SDF）。PCC规则还可包含
15、准许的QoS（QoS等级和比特率）、计费信息以及业务是被允许（连接器打开）或不被允许（连接器关闭）的指示。表1列出了PCC规则中可用参数的子系统。表1 可包含在PCC规则中的要素子系统要素类型PCC规则要素评论 规则鉴别规则鉴别器用于PCRF和PCEF之间的参考PCC规则PCEF中相关的 服务数据流 检测项目服务数据流构型服务数据流检测用的包过滤器表先前值确定顺序，在此过程中在PCEF应用了服 务数据流构型政策控制 相关的项目 (即通行控制 和QoS控制)通行状态指示是否一个SDF可以通过（通门打 开）或将被扔掉（通门关闭）QoS等级鉴别器（QCI）表示一个流的数据包转发行为的鉴别器 上、下行
16、链路的最大比特率批准的服务数据流最大比特率 上、下行链路的确保比特率批准的服务数据流确保比特率计费控制 相关的项目计费钥计费系统用计费钥来确定用于服务流的 费率计费方法指明PCC规则所需要的计费方法，其值 是：在线，离线，或不付费测量方法指明是否将要测量SDF数据量、时长、 综合的数据量/时长或事件（1）为了执行这种政策决策，PCC规则由PCRF发送给PCEF。PCEF位于一个边缘节点中，在这里一个给定用户的全部用户面业务和IP连接都能通过。对于EPS，PCEF是放在PDN GW中的。（2）PDN GW/PCEF置入PCC规则并执行载体捆绑来确保本次服务的业务能获得适当的QoS。这可能造成建立一个新的载体或修改现有的载体。关于载体捆绑的较详细的内容在本节稍后介绍。（3）PCEF执行SDF检测以测量本次服务的IP流。本次的IP流是在合适的载体上传输的。关于SDF检测的细节可在本节稍后看到。对于离径模型，PCRF还通过Gxa/Gxc参考点发送QoS规则给BBERF提供关于准许的QoS信息。QoS规则包含BBERF所需要的信息以确保可
