LTE网络架构和功能-PCC技术基本知识和应用.pdf
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1、LTE/eHRPD PCC技术原理和应用技术原理和应用 2013.4 中国电信广州研究院中国电信广州研究院 目录目录 PCCPCC简介简介 1 2 3 4 PCCPCC基本功能基本功能 PCCPCC典型应用场景典型应用场景 PCCPCC基本流程基本流程 PCCPCC的定义及特点的定义及特点 能力一能力一:区分用户等级:区分用户等级( (金银铜金银铜) ) 能力能力二:基于二:基于用户使用时间及用量用户使用时间及用量( (忙时忙时, ,闲时闲时, ,流量流量) ) 能力能力三三:区分用户位置信息:区分用户位置信息( (本地本地, ,漫游漫游, ,小区等小区等) ) 能力能力四四:区分用户接入类型
2、:区分用户接入类型(2G/3G,LTE,WIFi)(2G/3G,LTE,WIFi) 能力能力五五:区分终端:区分终端( (终端类型终端类型) ) 能力六能力六: :计费特性计费特性( (预付费预付费, ,后付费后付费, ,包月包月/ /年等年等) ) PCCPCC架构的优势是架构的优势是能够能够基于上述的各类能力基于上述的各类能力及手段及手段进行动态、进行动态、 组合控制组合控制,丰富市场营销手段,提供灵活的策略及计费控制,丰富市场营销手段,提供灵活的策略及计费控制 手段手段一:差别计费一:差别计费 手段二:整形限速手段二:整形限速 手段手段三:门控三:门控( (准入准入/ /拒绝拒绝) )
3、手段手段四:端到端的四:端到端的QOSQOS PCCPCC即策略控制和计费(即策略控制和计费(Policy Control and ChargingPolicy Control and Charging,PCCPCC) 标准的标准的PCCPCC功能是由国际标准组织功能是由国际标准组织3GPP3GPP定义的动态策略和计费控制技术方案定义的动态策略和计费控制技术方案 PCCPCC功能可实现功能可实现2G/3G/LTE/WLAN/LAN2G/3G/LTE/WLAN/LAN接入的统一策略控制,符合网络从哑管接入的统一策略控制,符合网络从哑管 道向可管、可控的智能化管道演进的网络发展方向道向可管、可控的
4、智能化管道演进的网络发展方向 PCCPCC的产生背景的产生背景 重点关注传统语 音业务 预付费业务、实 时扣费 IT与CT技术的 融合 语音、数据、内 容预付费 计费与策略控制与用户行为、用户属性、 网络资源相结合 计费(Charging)与帐单(Billing) 进一步分离 计费(Charging)与控制(Control) 进一步结合 智能网(智能网(IN)在线计费(在线计费(OCS)策略控制与计费(策略控制与计费(PCC) 1.计费计费 方式演方式演 进驱动进驱动 数据流量的暴增, 运营商希望有效 的控制投资,合 理利用网络资源 2.无线无线 数据业数据业 务高速务高速 增长驱增长驱 动动
5、 智能手机、数据卡 的广泛使用 PDA等智能设备的 广泛使用 移动互联网快速发展 基于移动设备的英特网应用急剧增加,尤 其是与用户位置相关的业务将进入快速增长 期 网络网络终端终端应用应用 PCC架构的原理架构的原理 PGW将QoS信息传递给SGW及无线侧,无线 、核心网共同进行端到端的承载资源管理 网络控制执行 市场策略制定 网络控制规则生成 PCRF根据BOSS获取的签约信息、业务信息输 入进行决策,生成网络管控策略 PGW/PCEF基于用户和业务类型进行限速、 门控、差异化计费 3a 3b SGW UE MME PCRF/SPR PGW/PCEF UE eNodeB BTS BOSS 无
6、线侧按照下发的QoS参数进 行无线资源的调度和管理 BSC/RNC 前端部门-市场部制定差异化的市场和业务策略 在BOSS中为用户订购相关市场和业务策略 1 用户级别、业务类型 市场策略 控制动作 控制对象和条件 2 3 1 2 3b 3a PCC架构简介架构简介 Gy 用户套餐签 约数据库 (SPR) Rx 应用服务器 (AF) Sp Gx 策略和计费执 行单元 (PCEF) 策略和计费规 则决策单元 (PCRF) 在线计费系统 (OCS) 基于业务流的账户 控制 Gxx 承载绑定和事 件上报单元 (BBERF) PDN-Gateway AN-Gateway Gz 离线计费系统 (OFCS)
7、 PCC逻辑架构图(非漫游) 主要功能实体 PCRF:根据用户的签约套餐信息、 使用的业务信息等为用户下发PCC规 则 PCEF:PDN-GW支持策略控制执 行功能,支持业务检测和管控; AF:为PCRF提供用户的业务信息 SPR:存储用户的签约信息 BBERF:承载绑定和事件上报 PCC(策略和计费控制)架构支持基于用户和业务的精细化QoS和计费控制 PCC标准简介标准简介 3GPP R7 主要功能:绑 定机制、报告、 信用管理、事 件触发、策略 控制、服务优 先级与冲突处 理 仅适用于 3GPP网络 BBERF、 PCEF分离的架 构,支持非 3GPP网络 支持S9接口, 实现对漫游用 户
8、的策略控制 3GPP R9 3GPP R8 3GPP R10、R11 新增使用监测 控制(Usage Monitoring Control)功能 FUP用量策略 研究基于TDF 技术的PCC 引入基于UDC 的签约存储架 构 第三方数据业 务的策略增强 基于使用门限 的QoS控制与门 控 3GPP TS23.203 PCC架构 TS29.212 Gx、Gxx接口规范 TS29.214 Rx 接口规范 TS29.215 S9接口规范 3GPP2 X.S0062 PCC架构,参考引 用3GPP规范 X.S0057 部分涉及eHRPD PCC内容 目录目录 PCCPCC简介简介 1 2 3 4 PC
9、CPCC基本功能基本功能 PCCPCC典型应用场景典型应用场景 PCCPCC基本流程基本流程 PCC主要功能简介主要功能简介 PCCPCC架构提供策略控制、计费控制功能架构提供策略控制、计费控制功能的功能的功能 门控门控 拒绝或允许属于一个业务数据流的分组通过指定的端点;拒绝或允许属于一个业务数据流的分组通过指定的端点; 限速限速 降低数据业务对网络资源的占用降低数据业务对网络资源的占用 QoSQoS控制及保障控制及保障 保障数据业务对网络资源的占用保障数据业务对网络资源的占用 差异化计费及信用管理差异化计费及信用管理 根据用户等级,套餐情况,使用情况等实现差异化计费根据用户等级,套餐情况,使
10、用情况等实现差异化计费 承载绑定 创建一个业务数据流与传输该业务数据流的IP-CAN承载间的关联关系; 事件报告 通知应用事件或者对应用事件响应以触发新的用户面行为,还有报告与 GW(PCEF/BBERF)中资源相关的事件。 PCC主要功能实现机制主要功能实现机制 用户等级用户等级基于用户的等级执行不同的基于用户的等级执行不同的QoSQoS策略策略 使用时间使用时间基于时间为用户执行不同的基于时间为用户执行不同的QoSQoS策略策略 使用位置使用位置基于位置为用户执行不同的基于位置为用户执行不同的QoSQoS策略策略 累计用量累计用量基于用户的累计使用量执行不同的基于用户的累计使用量执行不同的
11、QoSQoS策略策略 业务类型业务类型基于业务类型执行不同的基于业务类型执行不同的QoSQoS策略(策略(TDFTDF配合)配合) 接入类型接入类型基于用户所用的接入类型实现不同基于用户所用的接入类型实现不同QOSQOS策略策略 组合策略(上述策略的组合应用)组合策略(上述策略的组合应用) PCC事件触发示例事件触发示例 事件触发事件触发应用场景应用场景 QOS_CHANGE承载QoS发生改变时,PCEF发送CCR给PCRF RAT_CHANGE网络接入类型改变时,PCEF发送CCR给PCRF USER_LOCATION_CHANGE用户位置改变时,PCEF发送CCR给PCRF OUT_OF_
12、CREDIT用户信用额度不足(如欠费)时,PCEF发送CCR给PCRF REALLOCATION_OF_CREDIT 重新申请配额时触发时,PCEF发送CCR给PCRF USAGE_REPORT用量门限到达时(如FUP),PCEF发送CCR给PCRF REVALIDATION_TIMEOUT 在Revalidation-Time超时时,PCEF发送CCR给PCRF PCC规则规则 标准定义了两类标准定义了两类PCC规则:动态规则和预定义规则规则:动态规则和预定义规则 动态规则由PCRF通过Gx/Gxa接口给PCEF/BBERF提供; 预定义规则直接定制给PCEF/BBERF,而PCRF仅仅引用
13、它 PCC网元功能网元功能-PCRF Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy and Charging Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) 策略控制决策接收AF的业务信息;从 SPR中获取用户签约信息;确定用户使用的 策略和规则;向PCEF/BBERF提供策略或 计费规则信息。 AF提供的信息:用户标识、UE的IP
14、地址、 媒体类型、媒体格式、带宽、流描述、 AF 标识和AF事件标识、流(门)状态、优先级 标识等; SPR提供的信息:用户的业务信息、用户的 QoS信息、用户的计费信息、用户的类型等 ; PCEF/BBERF提供的信息:用户标识、UE 的IP地址、IP承载属性、请求类型。 注:注:标准定义了两类标准定义了两类PCC规则:动态规则和预定义规则规则:动态规则和预定义规则 动态规则由PCRF通过Gx/Gxa接口给PCEF/BBERF提供; 预定义规则直接定制给PCEF/BBERF,而PCRF仅仅引用它 PCC网元功能网元功能-PCEF Gy Gz Subscription Profile Repo
15、sitory (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy and Charging Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) 接收并执行PCRF提供的动态或预定义 PCC规则,PCC规则信息包括: 规则标识 业务流监测 Precedence(优先级)、Service data flow template ( 业务数据流模板). 计费信息: Charging key(费率标识)、Service ide
16、ntifier(业务标识)、Charging method(预付费/后付费)、 Measurement method(时长、流量、 事件)等. 策略控制信息: Gate status(门状态)、QoS class identifier(QoS等级标识)、UL-bitrate (上行速率)、DL-bitrate(下行速率 ) PCC网元功能网元功能-BBERF Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy and
17、 Charging Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) 承载绑定与事件上报功能:执 行承载绑定,并把承载事件向 PCRF上报 当采用PMIP协议时,BBERF位于 HSGW 当采用GTP协议时,无BBERF功 能实体,相关功能由PCEF承担 PCC网元功能网元功能 其他其他 Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy
18、and Charging Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) AF 提供基于动态策略控制的应用 向PCRF提供动态会话信息 根据UE的IP地址或UE的标识寻找 PCRF SPR 提供基于策略的用户签约信息 TDF 可内置于PGW,也可外置 执行DPI监测,并可执行策略控制 PCC网元功能网元功能计费功能计费功能 Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF
19、PCEF Sd TDF Policy and Charging Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) OCS 提供基于业务数据流的在线计费功 能 提供基于业务数据流的信用控制功 能 OFCS 提供离线计费功能 PCC接口介绍(接口介绍(1) Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy and Charging Rules
20、 Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) Rx:AF和和PCRF之间的接口,采用之间的接口,采用Diameter协协 议。用于议。用于AF向向PCRF传递应用层的会话信息。传递应用层的会话信息。 包括但用包括但用Diameter不限于如下信息:不限于如下信息: 用于识别业务数据流的IP filter信息,对不同的业 务数据流进行策略控制和计费; 用于QoS控制的媒体/应用带宽请求。 Gx:PCEF和和PCRF之间的接口,采用之间的接口,采用Diameter 协议。用于协议。用于PCRF动态控制动态控制PCEF中的中的P
21、CC行为行为 ,传递,传递PCC决策信令,支持如下功能:决策信令,支持如下功能: PCEF向PCRF请求PCC决策; PCRF向PCEF提供PCC决策; PCRF与PCEF间IP-CAN指定参数的传递(仅用于 存在Gxx接口情况); 协商IP-CAN承载建立模式(UE only, UE/NW); 终止Gx会话; PCC接口介绍(接口介绍(2) Gy Gz Subscription Profile Repository (SPR) Rx AF Sp Gx Offline Charging System (OFCS) Gxx BBERF PCEF Sd TDF Policy and Chargin
22、g Rules Function (PCRF) PCEF Gateway Online Charging System (OCS) Sp:SPR和PCRF之间的接口,协 议未标准化。用于PCRF向SPR请求 用户订阅的和IP-CAN传输策略相关 的信息,查询基于用户ID,PDN标 识以及可能的IP-CAN会话的参数。 Gy:OCS和PCEF之间的接口,采 用Diameter协议扩展(OCP)。用 于基于业务数据流计费时的在线信 用额度控制。 Gz:PCEF和OFCS之间的接口,采 用GTP协议。用于传递基于业务数 据流的离线计费信息。 PCC接口介绍(接口介绍(3) Gy Gz Subscri
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