IMS中的承載控制和計費控制

1、通信/移動和無線/IMSIMS中的承載控制和計費控制摘要：本文從3GPP范角度闡述了IMS承載控制和計費控制的機制，并結合北電關于FBC和實時計費的實現(xiàn)實例，說明了使用基于流計費(FBC)的優(yōu)越性和重要性，以及策略控制和計費控制的融合趨勢。1.3GPPR5定義的承載控制和計費控制在IMS會話建立時，UE通過SDP協(xié)議為實時業(yè)務、非實時業(yè)務請求相應的媒體參數(shù)(編碼方案、媒體類型、帶寬等)。IMS會話控制根據(jù)用戶的個人業(yè)務/媒體信息以及所應用的本地策略控制，進行相應媒體參數(shù)的授權。所授權的參數(shù)返回給用戶終端為建立傳輸承載作資源預留。AppicatiorSIP(SDPjUEILMFSBSManage

2、rIMS網絡與接入網絡相互獨立，IMS會話控制并不直接控制傳輸承載網絡的資源分配，這需要在IMS會話層和傳輸承載層間建立一套交互機制，其結構如圖1會話層和承載層的交互機制所示：IP承載管理器(IPBSManager)用標準的IP機制來管理IP承載業(yè)務，IPBS在UE中是可選的，在GGSN必須的，它通過翻譯功能與UMT強載管理器進行通信，提供IP承載業(yè)務與UMTS載業(yè)務的互通。策略控制功能(PDF)PDF采用標準的IP機制實現(xiàn)在承載層中的基于業(yè)務的本地策略控制。IMS會話層與傳輸承載層間的聯(lián)接在3GPPR艦范中Go接口用來提供IMS會話層中的PDP與傳輸承載層中的PEP間的聯(lián)接，從而實現(xiàn)了本地的

3、QoS策略控制從IMS會話層映射到傳輸層。在IMS網絡中PDF是PDPGGSN是PER翻譯/映射功能翻譯/映射功能提供了不同機制和不同參數(shù)間的互通UEUE把IMS會話所授權的媒體參數(shù)映射為用于建立承載的PDPCActivation/Modification請求所攜帶的QoS參數(shù)。PDRPEP:PDP把IMS會話層授權的媒體參數(shù)應設為QoS#數(shù)發(fā)送給PEP,由PEP執(zhí)行UE所要求的承載資源的控制Service-BasedLocalPolicy(SBLP)SBLP提供在“BestEffort”以外更好的QoS的支持。PDF一個通過SBLP進行承載授權的操作過程如圖2承載授權過程所示:Step1UE

4、向CSC戒送SIP信令P-CSCF向PDF轉發(fā)相關的SDP信息，并指出會話的發(fā)起者。P-CSCF從PDF獲得授權令牌（Token）PDF對IP流進行記錄（流標識符、數(shù)據(jù)速率、QoS類別）并授權。通過SD哆數(shù)映射到所授權的IPQoS參數(shù)而實現(xiàn)，并通過Go接口傳送到GGSNStep2UE為承載資源進行PDPC勺激活或更改時，必須執(zhí)行將SDP參數(shù)映射到UMTSQo參數(shù)，作為PDPC的QoSProfile的內容。PDPC勺激活或更改還包括：PDF分配的授權令牌和流標識符（用作綁定信息）收到UE的PDPCB活或更改請求，GGS淌PDF申請授權信息。PDF比較收到的綁定信息和存儲得到授權信息，并返回授權決

5、策。如果綁定信息被驗證是正確的，PDF將承載授權的信息告知GGSN包括：與PDPO目關的IPQoS和分組分類器。 GGSN務授權的IPQoS映射為UMTSQo,SGGSN務此UMTSQo蜀UEPDPC!活或更改所請求的QoS進行比較，如果在PDF的授權范圍內則PDPC敷活或更改被接受。IMS允許所建立的會話包含不同的媒體成分(例如：音頻和視頻)，為了計費的目的所有媒體成分必須是唯一標識的，并且對于會話中的每個媒體成分進行單獨計費。然而R5中的GGSN只能為PDPCT生一個G-CDR在一個PDPCF不能區(qū)分不同媒體成分的業(yè)務流，因此：PDF授權的每一個PDP崩于特定的媒體成分(IPFlow)不允

6、許同一個SecondaryPDPC媒體流的復用在授權期間，PDF將ICID(IMSChargingID)傳給GGSNGGS陽GCID(GPRSChargingID)傳給PDF,實現(xiàn)計費關聯(lián)功能(ChargingCorrelation)。把IMS會話層的計費信息和承載使用的計費信息綁定在一起。承載控制和計費控制是針對于GPRS/UMT粉組域特有的PDPContext,這種機制不適用于其它的接入網絡基于流計費(FBC)2.1R6定義的FBCR5的計費方式是針對承載PDPContext的計費，隨著IMS規(guī)范和市場需求的發(fā)展，其局限性主要表現(xiàn)為：低帶寬、短時長的的承載業(yè)務變得越來越重要例如：Messa

7、ging,gaming,Richcallcontent這些業(yè)務是不需要第二個PDPContext3GPPR5十費方式沒有區(qū)別不同的IPFlow，計費方式不適用于其它接入方式(WLANxDSL、Cable.)支持二次PDPContext的終端數(shù)量有限，二次PDPContext占用手機終端的處理和存儲資源，并縮短電池壽命PDPContext的激活和去激活，會大量增加GPRS/UMTSC統(tǒng)中的信令開銷，并增加了業(yè)務建立的時延針對R5計費方式的局限性，R6引入了FBC(flowbasedcharging),其優(yōu)點表現(xiàn)在：支持更靈活的業(yè)務模式使用基于PrimaryPDPContext的承載業(yè)務，不再依靠

8、二次PDPContext比Go+SBLPM有更好的業(yè)務適應性適用于其它的網絡接入技術PDPcontext僅針對UMTS/GPRSIPflow的概念具有通用性FBC結構解決了承載層而不是應用層計費問題，應用層CDR務在CSCFApplicationserver上產生。Ro/Rf用于向離線計費系統(tǒng)或在線計費系統(tǒng)傳送應用層計費數(shù)據(jù)，包括：會話類型、會話的起始時間和終止時間、業(yè)務流使用信息。其操作過程如下所示：GatewayStep1UE向CSC戒送SIP信令P-CSCF通知CRF(ChargingRuleFunction)數(shù)據(jù)流的相關信息(IP流標識、帶寬/速率、QoS類別)CRF向GGS歐送流信息

9、：IPFlowDetail+ChargingKeyStep2UE開啟承載流(使用已有PDPCM啟用新的PDPC)FBC要求P-CSCF/PDFRFC選擇一個ChargingKey作為所采用的計費規(guī)則。FBC不需要計費關聯(lián)(ChargingCorrelation)，因為ChargingKey中已包含了影響承載計費的IMS會話信息。GGSI計費系統(tǒng)(OfflineorOnlineChargingSystem)發(fā)送IPFlow計費信息和ChargingKey。2.2FBC的發(fā)展方向一PCC(PolicyandChargingControl)基于FBC的架構來演進，但是不同于R6的FBG將是對策略控制

10、和計費控制結合起來實現(xiàn)的一個架構：把策略控制功能(PDF)和基于流的計費功能(FBC)合并成一個功能實體PCC(PolicyandChargingControl)。策略控制和計費控制在消息內容上很多是相似或重復的(比如：IP5-tuple定義、SDP言息)，接口的融合不僅可以提高通信效率，降低業(yè)務建立時延，還可以保證對GGSN/TPFS制的一致性。將Go和Gx接口合并為Gx+,分別向GGSN/TP院供計費規(guī)則和策略控制規(guī)則，Gx接口將比較容易升級而支持策略控制功能，稱之為基于流的策略控制(FBP)。PCC面向會話層和應用層的接口Gq和Rx合并為Rx+,Gq和Rx接口在功能上很相似，把會話控制層

11、有關IMS會話和媒體參數(shù)的信息傳遞給PCC引入新的解決方案來解決承載與業(yè)務的綁定問題，不同于現(xiàn)有的SBLP使用的授權令牌（token）機制?；诹鞯牟呗钥刂茖⑹褂脭?shù)據(jù)流模板TFT（TFT包含在PDPContext內），TFT通過IP地址和端口號識別流，其方法與CRF/PDF識另UIP流的方法類似。北電基于FBC的實時計費圖5北電基于FBC的實時計費方案圖5北電基于FBC的實時計費方案：北電的基于FBC的實時計費方案已部署于GPRS/UMT倒絡，并可平滑過渡到支持IMS的實時計費功能。對于GPRS/UMT倒絡。GGSN!過預先配置的過濾器，過濾分析用戶的上下行數(shù)據(jù)包。通過內容過濾功能，GGSN寸

12、于特定的IP流建立分組分類器和相應的ContentID。當GGSN得出用戶的上下行數(shù)據(jù)流的屬性時（由ContentID進行標識），GGSN便會向在線計費系（OnlineChargingSystem-OCS，通常位于BOS繇統(tǒng)），提出相關業(yè)務信用額度的申請，OC敬用戶的帳戶中預留出適當?shù)慕痤~，并把相應的資源數(shù)量（時長或數(shù)據(jù)流量）返回GGSN當資源用盡或業(yè)務終止，GGSK消耗的資源數(shù)量通知OCSOC甥口除相應的金額。根據(jù)3GPP的規(guī)定，GGSNOCS間應通過DIAMETERCC協(xié)議來互通。GGSN上的基于內容計費功能實現(xiàn)了3GPP23.125標準中定義的話務平面功能（TPF-TrafficPlan

13、eFunction）。tBOSS事實上基于GPRS/UMTS勺FBC方案，就是IMS中的基于FBC的承載計費功能(BCF)，主要的區(qū)別在于IPflow信息的獲得方式：GPRS/UMT由案：IPFlow的信息來源于GGSF內置的內容過濾規(guī)則，這種靜態(tài)的過濾規(guī)則能夠滿足GPRS/UMT的分組業(yè)務需求IMS方案：IPFlow的信息來源于CRF向GGSN/TP破送的ChargingKey,這是一種動態(tài)規(guī)則，在會話建立時，由PDF/CRF創(chuàng)建并保存流標識符，GGSN/TPF艮據(jù)流標識符建立分組分類器和ContentID北電的GGSte經支持R6定義的話務平面功能(TPF)，只需增加Gx接口，就可以平滑的支持IMS基于