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CN101309227B - 一种家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法 - Google Patents

一种家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法，其中，家庭网关策略控制的装置，包括本地策略决策功能实体，设置在对家庭网关进行远程控制管理的服务器上；本地策略决策功能实体用于接收网络侧的策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略并下发到相应的家庭网关。本发明能够在家庭网关数量众多，分散在网络边缘情况下，避免资源接纳控制功能RACF直接控制家庭网关，向家庭网关下发策略。

Description

一种家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法。
背景技术
下一代网络(Next Generation Network，NGN)由于承载网采用了分组技术使得其在服务质量(Quality of Service，QoS)方面的问题尤其突出。国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU)提出了资源接纳控制功能(Resource and Admission Control Function，RACF)来解决NGN承载网的QoS问题。RACF的主要功能是基于运营策略规则，根据用户签约QoS信息和网络内部可用资源进行资源接纳控制。它对应用层屏蔽了承载层的差异，将应用层的QoS属性映射到承载层，使得承载层传输实体在其指导下能够为会话的媒体流提供QoS保障。
在ITU最新的RACF草案中，RACF的功能框架如附图1所示，其中，策略决策功能实体(Policy Decision Function Entity，PD-FE)是策略决策功能实体，通过Rs接口从业务控制功能实体(Service Control Function，SCF)获取媒体流会话信息，通过Ru接口从网络附属控制功能实体(NetworkAttachment Control Function，NACF)获取用户的传输资源签约信息，做出初步的QoS资源决策，然后与传输资源执行功能实体(Transport Resource ExecuteFunction Entity，TRC-FE)交互以确认是否有足够的QoS资源，最后做出一个最终决策，并将该决策下发给策略执行功能实体(Policy Execute FunctionEntity，PE-FE)执行。
TRC-FE主要负责资源控制，它监控网络中的资源并收集相关信息，在PD-FE请求资源时根据具体的资源状况给予应答。
PE-FE主要是在PD-FE在指导下进行策略控制(门控、带宽、流量分类和标记、流量整形、二层和三层QoS映射、收集和报告资源使用信息等)。
TRE-FE协议目前的说明是在TRC-FE指导下进行与传输技术相关的二层的策略执行，但是具体的功能和范围都没有确定。
近年来，固网运营商来自话音、纯宽带业务收入的增幅在不断下降，鉴于竞争和需求的变化，固网运营商需要从纯数据、话音的单业务运营走向应用、视频、语音、数据结合的多业务运营，以便留住和吸引更多的家庭用户。从技术和产品的角度来看，就需要能支持多业务、多种端口、区分不同业务质量的终端产品，也就是家庭网关，其QoS控制问题则是运营商发展数字家庭业务的关键所在。
RACF目前对家庭网关进行策略控制的示意图如附图2所示：
家庭策略执行功能实体(Home Policy Execute Function Entity，HPE-FE)是驻留在家庭网关上的策略执行功能实体，它接受RACF下发的策略，根据策略对用户的业务流量进行策略控制。
当用户发起一个有QoS保证的业务时，会通过业务层的协商确定该业务的QoS，业务控制层根据协商的QoS向RACF发起资源请求，由RACF生成传输层的QoS策略下发给传输层策略执行实体(包括家庭网关上的HPE-FE)执行，具体流程如附图3所示，包括下列步骤：
步骤301：SCF根据业务层协商的QoS向PD-FE发起资源请求；
步骤302：PD-FE对请求进行授权，并做出初步的策略决策，如果PD-FE没有该用户的签约信息，那么需要与NACF交互获取；
步骤303：PD-FE向TRC-FE请求资源，TRC-FE根据当前资源状况对请求做出判断，返回是否有足够的可用资源；
步骤304：PD-FE根据资源可用性做出最终的接纳策略决策；
步骤305a、b：PD-FE分别向HPE-FE和PE-FE下发策略；
步骤306a、b：HPE-FE和PE-FE分别向PD-FE回复应答；
步骤307：PD-FE向SCF回复资源请求应答。
但是，上述方法存在下列问题：由于家庭网关数量众多，并且分散在网络边缘，对于RACF来说，直接去控制家庭网关，向家庭网关下发策略，会使RACF的功能过于混杂，相当于集成了部分网管的能力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种家庭网关策略控制的装置。
本发明的另一目的在于，提供一种家庭网关策略控制的系统。
本发明的又一目的在于，提供一种家庭网关策略控制系统的实现方法。
本发明的家庭网关策略控制的装置，包括本地策略决策功能实体Co-located PD-FE，设置在对家庭网关进行远程控制管理的服务器上；本地策略决策功能实体用于接收网络侧的策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略并下发到家庭网关，其中，Co-located PD-FE与PD-FE之间采用Rd接口，Co-located PD-FE和家庭网关的HPE-FE之间传递策略采用Rh接口。
其中，所述对家庭网关进行远程控制管理的服务器为自动配置服务器ACS。
其中，所述本地策略决策功能实体与所述网络侧的策略决策功能单元之间采用Rd接口连接；所述本地策略决策功能实体与所述家庭网关之间采用Rh接口连接。
其中，所述服务质量QoS策略采用动态方式或者静态方式实现。
本发明的家庭网关策略控制的系统，包括业务控制功能实体SCF、网络侧的策略决策功能实体PD-FE、传输资源控制功能实体TRC-FE、策略执行功能实体PE-FE，以及用户网络CPN，其中，还进一步包括本地策略决策功能实体Co-located PD-FE，设置在用户网络CPN中对家庭网关进行远程控制管理的服务器上，用于接收所述策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略，下发到用户网络CPN中相应的家庭网关，其中，Co-located PD-FE与PD-FE之间采用Rd接口，Co-located PD-FE和家庭网关的HPE-FE之间传递策略采用Rh接口。
其中，所述用户网络CPN中的家庭网关包括策略执行功能实体HPE-FE，用于接收所述本地策略决策功能实体下发的服务质量策略，根据所述服务质量策略对用户的业务流量进行策略控制。
本发明的家庭网关策略控制的实现方法，包括下列步骤：对家庭网关进行远程控制管理的服务器上设置本地策略决策功能实体；本地策略决策功能实体接收网络侧的策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略；本地策略决策功能实体将策略翻译成家庭网关能够识别的格式并下发到相应的家庭网关。
其中，所述服务质量QoS策略采用动态方式或者静态方式实现。
进一步地，所述服务质量QoS策略采用动态方式实现时，包括下列步骤：业务控制功能实体SCF根据业务层协商的服务质量QoS策略向所述网络侧的策略决策功能实体PD-FE发起资源请求；所述PD-FE对所述资源请求进行授权，并做出初步的策略决策，然后向传输资源控制功能实体TRC-FE请求资源；所述TRC-FE根据当前资源状况对所述资源请求做出判断，返回是否有足够的可用资源；所述PD-FE根据资源可用性做出最终的接纳策略决策，分别向策略执行功能实体PE-FE和所述本地策略决策功能实体下发策略；所述本地策略决策功能实体收到策略后，根据策略选择合适的家庭网关，并根据家庭网关的能力，将策略映射成家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE能支持的策略；本地策略决策功能实体向选定的家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE下发合适的策略；所述家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE向本地策略决策功能实体回应答消息；策略执行功能实体PE-FE和本地策略决策功能实体分别向所述PD-FE回复应答；所述PD-FE向所述业务控制功能实体SCF回复资源请求应答。
进一步地，所述服务质量QoS策略采用静态方式实现时，包括下列步骤：由家庭网关配置服务器收到家庭网关上线通知触发，或者是由管理员主动进行策略配置触发；本地策略决策功能实体向家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE下发静态QoS策略；所述HPE-FE收到所述静态QoS策略，向所述本地策略决策功能实体回复应答。
本发明的有益效果是：依照本发明的家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法，通过在家庭网关进行远程控制管理的服务器上本地策略决策功能实体，能够在家庭网关数量众多，分散在网络边缘情况下，避免资源接纳控制功能RACF直接控制家庭网关，向家庭网关下发策略。
附图说明
图1为ITU-T的资源接纳控制子系统RACF的架构图；
图2为现有技术中RACF控制家庭网关的示意图；
图3为现有技术策略控制流程示意图；
图4为本发明中RACF通过策略代理功能控制家庭网关的示意图；
图5为对家庭网关进行动态策略控制的流程示意图；
图6为对家庭网关进行静态策略控制的流程示意图。
具体实施方式
以下，参考附图1～6详细描述本发明的家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法。
由于家庭网关数量众多，并且分散在网络边缘，因此，对于家庭网关，用本地(Co-located)PD-FE进行策略控制，如图4所示，可以将Co-located PD-FE部署在现有的对家庭网关进行远程控制管理的服务器，例如，自动配置服务器(Auto-Configuration Server，AC S)上，Co-located PD-FE与PD-FE之间采用Rd接口(Diameter协议)，Co-located PD-FE和家庭网关的HPE-FE之间传递策略采用Rh接口(TR069协议)。
对于家庭网关进行QoS策略控制，可以有动态和静态两种方式。
动态QoS策略控制是当用户动态的发起一项业务时，由SCF根据业务的QoS需求向RACF发起相应的QoS策略请求，RACF根据资源状况进行接纳决策，如果接纳，就生成QoS策略，下发到HPE-FE和PE-FE执行策略；当业务终止时再动态取消相应的策略。
静态QoS策略控制是当用户上线时，或者通过远程配置，将一些针对用户签约业务的QoS策略下发到家庭网关上，家庭网关的HPE-FE根据这些静态策略对用户的相应业务进行QoS保证。
下面描述具体的策略控制方法。
如图5所示，为动态的QoS策略处理流程，包括下列步骤：
步骤501：SCF根据业务层协商的QoS向PD-FE发起资源请求；
步骤502：PD-FE对请求进行授权，并做出初步的策略决策，如果PD-FE没有该用户的签约信息，那么需要与NACF交互获取；
步骤503：PD-FE向TRC-FE请求资源，TRC-FE根据当前资源状况对请求做出判断，返回是否有足够的可用资源；
步骤504：PD-FE根据资源可用性做出最终的接纳策略决策；
步骤505.a、b：PD-FE分别向PE-FE和Co-located PD-FE下发策略；
步骤506：Co-located PD-FE收到策略后，根据策略选择合适的家庭网关，并根据家庭网关的能力，将策略映射成家庭网关上的HPE-FE能支持的策略；
步骤507：Co-located PD-FE向选定的家庭网关上的HPE-FE下发合适的策略；
步骤508：HPE-FE向Co-located PD-FE回应答消息；
步骤509.a、b：PE-FE和Co-located PD-FE分别向PD-FE回复应答；
其中，需要说明的是，步骤509a和步骤506至步骤508之间没有次序关系，即PE-FE在收到下发策略后就可以向PD-FE回复应答，不需要等待步骤506至步骤508的执行结果；
步骤510：PD-FE向SCF回复资源请求应答。
如图6所示，为静态的QoS策略处理流程，包括下列步骤：
步骤601：对家庭网关下发静态QoS策略的处理可以是由家庭网关配置服务器收到家庭网关上线通知触发，或者是由管理员主动进行策略配置触发；
步骤602：Co-located PD-FE向家庭网关上的HPE-FE下发静态QoS策略；
步骤603：HPE-FE收到策略，向Co-located PD-FE回复应答。
综上所述，依照本发明的家庭网关策略控制的装置、系统及其实现方法，通过在家庭网关进行远程控制管理的服务器上本地策略决策功能实体，能够在家庭网关数量众多，分散在网络边缘情况下，避免资源接纳控制功能RACF直接控制家庭网关，向家庭网关下发策略。
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种家庭网关策略控制的装置，其特征在于，包括本地策略决策功能实体Co-located PD-FE，设置在用户网络CPN中对家庭网关进行远程控制管理的服务器上，所述对家庭网关进行远程控制管理的服务器为自动配置服务器ACS；
本地策略决策功能实体用于接收网络侧的策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略并下发到用户网络CPN中的家庭网关；所述用户网络CPN中的家庭网关包括策略执行功能实体HPE-FE，用于接收所述本地策略决策功能实体下发的服务质量策略，根据所述服务质量策略对用户的业务流量进行策略控制；其中，Co-located PD-FE与PD-FE之间采用Rd接口，Co-locatedPD-FE和家庭网关的HPE-FE之间传递策略采用Rh接口。
2.如权利要求1所述的家庭网关策略控制的装置，其特征在于，所述服务质量QoS策略采用动态方式或者静态方式实现。
3.一种家庭网关策略控制的系统，包括业务控制功能实体SCF、网络侧的策略决策功能实体PD-FE、传输资源控制功能实体TRC-FE、策略执行功能实体PE-FE，以及用户网络CPN，其特征在于，还包括本地策略决策功能实体Co-located PD-FE，设置在用户网络CPN中对家庭网关进行远程控制管理的服务器上，用于接收所述策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略，下发到用户网络CPN中的家庭网关；所述用户网络CPN中的家庭网关包括策略执行功能实体HPE-FE，用于接收所述本地策略决策功能实体下发的服务质量策略，根据所述服务质量策略对用户的业务流量进行策略控制；其中，Co-located PD-FE与PD-FE之间采用Rd接口，Co-located PD-FE和家庭网关的HPE-FE之间传递策略采用Rh接口。
4.一种家庭网关策略控制的实现方法，其特征在于，包括下列步骤：
在用户网络CPN中对家庭网关进行远程控制管理的服务器上设置本地策略决策功能实体；
本地策略决策功能实体接收网络侧的策略决策功能实体PD-FE下发的服务质量QoS策略；
本地策略决策功能实体将策略翻译成家庭网关能够识别的格式并下发到家庭网关；
其中，所述服务质量QoS策略采用动态方式或者静态方式实现，包括下列步骤：
由家庭网关配置服务器收到家庭网关上线通知触发，或者是由管理员主动进行策略配置触发；
本地策略决策功能实体向家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE下发静态QoS策略；
所述HPE-FE收到所述静态QoS策略，向所述本地策略决策功能实体回复应答。
5.如权利要求4所述的家庭网关策略控制的实现方法，其特征在于，所述服务质量QoS策略采用动态方式实现时，包括下列步骤：
业务控制功能实体SCF根据业务层协商的服务质量QoS策略向所述网络侧的策略决策功能实体PD-FE发起资源请求；
所述PD-FE对所述资源请求进行授权，并做出初步的策略决策，然后向传输资源控制功能实体TRC-FE请求资源；
所述TRC-FE根据当前资源状况对所述资源请求做出判断，返回是否有足够的可用资源；
所述PD-FE根据资源可用性做出最终的接纳策略决策，分别向策略执行功能实体PE-FE和所述本地策略决策功能实体下发策略；
所述本地策略决策功能实体收到策略后，根据策略选择合适的家庭网关，并根据家庭网关的能力，将策略映射成家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE能支持的策略；
本地策略决策功能实体向选定的家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE下发合适的策略；
所述家庭网关上的策略执行功能实体HPE-FE向本地策略决策功能实体回应答消息；
策略执行功能实体PE-FE和本地策略决策功能实体分别向所述PD-FE回复应答；
所述PD-FE向所述业务控制功能实体SCF回复资源请求应答。
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