1、LTE/eHRPD PCC技术原理和应用2013.4中国电信广州研究院目录PCC简介1234PCC基本功能PCC典型应用场景PCC基本流程PCC的定义及特点 能力一 ：区分用户等级 (金银铜 ) 能力 二：基于 用户使用时间及用量 (忙时 ,闲时 ,流量 ) 能力 三 ：区分用户位置信息 (本地 ,漫游 ,小区等 ) 能力 四 ：区分用户接入类型 (2G/3G,LTE,WIFi) 能力 五 ：区分终端 (终端类型 ) 能力六 :计费特性 (预付费 ,后付费 ,包月 /年等 )PCC架构的优势是 能够 基于上述的各类能力 及手段 进行动态、组合控制 ，丰富市场营销手段，提供灵活的策略及计费控制
2、手段 一：差别计费 手段二：整形限速 手段 三：门控 (准入 /拒绝 ) 手段 四：端到端的 QOS PCC即策略控制和计费（ Policy Control and Charging， PCC） 标准的 PCC功能是由国际标准组织 3GPP定义的动态策略和计费控制技术方案 PCC功能可实现 2G/3G/LTE/WLAN/LAN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PCC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（ Bill
3、ing）进一步分离计费（ Charging）与控制（ Control）进一步结合智能网（ IN） 在线计费（ OCS） 策略控制与计费（ PCC）1.计费方式演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.无线数据业务高速增长驱动智能手机、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 终端 应用PCC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
4、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3a3bSGWUEMMEPCRF/SPRPGW/PCEFUEeNodeBBTSBOSS无线侧按照下发的 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23123b3aPCC架构简介Gy 用户套餐签约数据库 ( SP R ) Rx 应用服务器 ( A F) Sp Gx 策略和计费执行单元 ( P C E F) 策略和计费规则决策单元 (P CR F ) 在线计
5、费系统 ( O C S) 基于业务流的账户控制 Gx x 承载绑定和事件上报单元 ( B B E R F ) P D N - G at e w ay AN - G at e w ay Gz 离线计费系统 ( O F C S) 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
6、户和业务的精细化 QoS和 计费控制PCC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，实现对漫游用户的策略控制3GPP R93GPP 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3GPPTS23.203 PCC架构TS29.212 Gx、 Gxx接口规范TS29.2
7、14 Rx 接口规范TS29.215 S9接口规范3GPP2X.S0062 PCC架构，参考引用 3GPP规范X.S0057 部分涉及 eHRPDPCC内容目录PCC简介1234PCC基本功能PCC典型应用场景PCC基本流程PCC主要功能简介 PCC架构提供策略控制、计费控制功能 的功能 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； 限速 降低数据业务对网络资源的占用 QoS控制及保障 保障数据业务对网络资源的占用 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 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
8、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 用户等级 基于用户的等级执行不同的 QoS策略 使用时间 基于时间为用户执行不同的 QoS策略 使用位置 基于位置为用户执行不同的 QoS策略 累计用量 基于用户的累计使用量执行不同的 QoS策略 业务类型 基于业务类型执行不同的 QoS策略（ TDF配合）接入类型 基于用户所用的接入类型实现不同 QOS策略 组合策略（上述策略的组合应用）PCC事件触发示例事件触发 应用场景QOS_CHANGE 承载 QoS发生改变时， PCEF发送 CCR给 PCRFRAT_CHA
9、NGE 网络接入类型改变时， PCEF发送 CCR给 PCRFUSER_LOCATION_CHANGE 用户位置改变时， PCEF发送 CCR给 PCRFOUT_OF_CREDIT 用户信用额度不足（如欠费）时， PCEF发送 CCR给 PCRFREALLOCATION_OF_CREDIT 重新申请配额时触发时， PCEF发送 CCR给 PCRFUSAGE_REPORT 用量门限到达时（如 FUP）， PCEF发送 CCR给 PCRFREVALIDATION_TIMEOUT 在 Revalidation-Time超时时， PCEF发送 CCR给 PCRFPCC规则 标准定义了两类 PCC规则：
10、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 -PCRFGy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O n
11、l in e Cha rgin g S y s te m (O CS) 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： 标准定义了两类 PCC规则：动态规则和预定义规则 动态规则由 PCRF
12、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 -PCEFGy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y
13、 s te m (O CS) 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 identifier（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
14、行速率）、 DL-bitrate（下行速率）PCC网元功能 -BBERFGy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y s te m (O CS) 承载绑定与事件上报功能：执行承载绑定，并把承
15、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 其他Gy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha r
16、gin g S y s te m (O CS) 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 计费功能Gy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin
17、g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y s te m (O CS) 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（ 1）Gy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha r
18、gin g Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y s te m (O CS) Rx： AF和 PCRF之间的接口，采用 Diameter协议。用于 AF向 PCRF传递应用层的会话信息。包括但用 Diameter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 PCRF之间的接口，采用 Diameter协议。用于 PCRF动态控制 PCEF中的 PCC行为，传递 PCC决策信
19、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（ 2）Gy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF Pol ic y a nd Cha rgin g
20、 Rule s F un c tio n (PCR F) P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y s te m (O CS) 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。PC
21、C接口介绍（ 3）Gy Gz Sub s c ripti o n Profil e Rep os ito r y (SPR) Rx AF Sp Gx O ffli ne Cha rgin g S y s te m (O FCS) Gx x BB ERF PCEF S d TDF V - PCR F P CE F Ga te w a y O nl in e Cha rgin g S y s te m (O CS) H - PCR F S 9 S9： H-PCRF与 V-PCRF之间的接口。 在漫游的本地疏导场景下， H-PCRF通过 S9接口实现： 对拜访地 PCEF与 BBERF的动态 PCC
22、控制； 与拜访地的 PCEF、 BBERF传送 /接收 IP-CAN指定参数； Rx授权与拜访地 AF的事件订阅。 在漫游的家乡路由场景下， H-PCRF通过 S9，经由 V-PCRF，向拜访地 BBERF提供动态 QoS控制策略。 Gxx： PCRF与 BBERF间的参考点。它包括 Gxa、Gxb与 Gxc，其中 Gxa可用于 eHRPD。 Gxx用于PCRF对 BBERF行为的动态控制， Gxx支持以下功能： BEERF发起的 Gxx会话 /网关控制会话建立； BBERF或 PCRF发起的 Gxx会话 /网关控制会话终止； BBERF向 PCRF请求 QoS决策； PCRF向 BBERF提
23、供 QoS决策； PCRF与 BBERF间 IP-CAN指定参数的传送； IP-CAN承载建立模式的协商（ UE-only或 UE/NW）EPS QoS及承载简介 承载简介 承载可分为缺省承载和专有承载，缺省承载在 PDN连接的生命周期内不允许释放 承载又可分为 GBR承载和 non-GBR承载。 Non-GBR承载中没有单个的 MBR参数控制， APN中的所有 non-GBR承载共享APN-AMBR参数， UE中的所有 non-GBR承载共享 UE-AMBR参数 QoS简介 QoS参数包括 QCI、 ARP、 GBR、 MBR、 APN-AMBR、 UE-AMBR参数 HSS中只有 APN级
24、别的 EPS签约的 QoS参数（ QCI、 ARP、APN-AMBR）。 GBR承载使用的 GBR、 MBR参数由 PCRF通知给 PGWEPS承载S e rv ing G W P DN G W e NB Rad io B e a rer S 5 /S 8 B e a rer A p p li ca tio n / S e rv ice L a y e r UL - T F T RB - ID DL S e rv ice Dat a Flow s DL - T F T DL - T F T S 5 /S 8 - T E ID RB - ID S1 - T E ID S 1 B e a rer
25、S1 - T E I D S 5 /S 8 - T E ID UE UL S e rv ice Dat a Flow s UL - T F T e Nod e B 承载的类型：缺省（默认）承载 /专有（专用）承载；non-GBR承载 /GBR承载 缺省承载（ Default Bearer）：在 UE连接到一个 PDN时建立的承载，这个承载在这个 PDN连接的生命周期内不释放 专有承载（ Dedicated Bearer）： PDN连接中的非 Default Bearer的所有承载 Non-GBR承载：共享带宽资源的承载 GBR承载：独占带宽资源的承载EPS QoS参数 QCI（ QoS Cla
26、ss Identifier） 控 制承载级别的包转发处理（如 scheduling weights, admission thresholds, queue management thresholds） 的参数。不同的 QCI的业务流使用不同的承载。 ARP（ Allocation and Retention Priority） 承 载建立 /修改请求的优先级，当资源限制时根据这个参数决定承载建立 /修改请求是接受还是拒绝。不同的 ARP的业务流使用不同的承载。 GBR (Guaranteed Bit Rate) GBR承载的保证比特率。 MBR（ Maximum Bit Rate） GBR承
27、载的最大比特率。 APN-AMBR (per APN Aggregate Maximum Bit Rate) HSS中的签约参数。 APN中的所有 PDN连接中的所有 non-GBR承载的聚合的最大比特率。 上行的 APN-AMBR处理在 UE上执行，下行的 APN-AMBR处理在 PDN GW上执行。 UE-AMBR（ per UE Aggregate Maximum Bit Rate） UE中的所有 non-GBR承载的聚合最大比特率。上下行的 UE-AMBR处理在 eNB上执行。目录PCC简介1234PCC基本功能PCC典型应用场景PCC基本流程： 会话建立 /修改 /终止PCC的流程
28、IP-CAN会话建立GW (PCEF) PCRF SPR 2 . In d i c a ti o n o f I P -CAN s e s s i o n e s ta b l i s h m e n t 3 . Pro fi l e Re q u e s t 7 . Cre d i t Re q u e s t 10 . Es ta b l i s h IP - CAN B e a re r R e s p o n s e 4 . Pro fi l e Re s p o n s e 5 . Po l i c y De c i s i o n 6 . Ac k n o w l e d g e
29、IP - CAN s e s s i o n e s ta b l i s h m e n t 8 . Cre d i t Re s p o n s e OC S 9 . I P - CAN B e a re r Si g n a l i n g 1 . Es t a b l i s h IP - CAN B e a re r R e q u e s t PCC的流程 IP-CAN会话修改（ PCEF发起）4 . Re q uest Po li c y and C h a rging R u le s 1 0 . C redi t Re que st / Fin a l R epo rt 1
30、2 . IP - C AN Be a rer Sig nal l in g 9 . Pol ic y and C h a r g ing Ru l es Pro vi si on GW( PC EF ) PC R F AF OC S 1 . Ap p li c a tion/Se rvi ce i n fo 2 . Ack 3 . I P - C AN B e arer Sig nal l in g 5 . C o rrel a te a p plic a ti o n /se r vi ce in form a ti o n w it h IP - C AN se ssi on 8 . Po
31、l ic y De c is i o n 1 1 . C redi t Re s p o n s e / Ack n ow l e dge 1 3 . IP - C AN Be a rer Si g nal l in g 7 . Ack an d new Ap p l ic a tion/Se r vi ce in fo 6 . Eve n t rep o rt PCC的流程 IP-CAN会话的修改（ PCRF发起）5 . C red it R eques t / Fin a l R e port 7 . IP - C AN Bearer Sig nal l in g 3 . Pol ic y
32、 and C h a r g ing Ru l es Pro vi si on GW( PC EF ) PC R F AF OC S 1 . Ap p li c a tion/Se rvi ce i n fo 1 0 . Ack 4 . Po li c y e n forc e m e n t 2 . Pol ic y De c is i o n 6 . C red it R e s p o n se / Ack n o w l e d ge 9 . Ack 8 . IP - C AN Bearer Sig nal l in g PCC的流程 IP-CAN会话终止（ UE发起）10 . R e
33、 m o v e IP - C A N B e a re r R e sp o n se 1 . R e mo v e I P - C A N B e a re r R e q u e s t G W (PC EF ) PC R F AF 2 . I n d i ca t i o n o f I P -C A N Se ss i o n T e rm in a t i o n 7 . A ckn o w l e d g e IP - C A N Se s si o n T e rm in a t i o n 8 . C re d i t F i n a l R e p o rt 9 . C r
34、e d i t A ckn o w l e d g e O CS 5 . N o t i f y l o s s o f t ra n sm iss i o n . 6 . N o t i f i ca t i o n re sp o n se . 3 . I d e n t i f y w h a t Po l i cy a n d C h a rg i n g R u l e s a re a f f e ct e d . 4 . R e mo v e a l l Po l i cy a n d C h a rg i n g R u l e s 11 . C a n ce l Su b s
35、 cri b e d N o t i f i ca t i o n R e q u e s t 12 . C a n ce l Su b s cri b e d N o t i f i ca t i o n R e s p o n s e SPR PCC的流程 IP-CAN会话终止（ PCEF发起）3 . R e mo v e IP - C A N B e a re r R e sp o n se 2 . R e mo v e I P - C A N B e a re r R e q u e s t G W (PC EF ) PC R F AF 4 . I n d i ca t i o n o
36、 f I P -C A N Se ss i o n T e rm in a t i o n 9 . A ckn o w l e d g e IP - C A N Se s si o n T e rm in a t i o n 11 . C re d i t A ckn o w l e d g e O C S 6 . N o t i f y l o s s o f t ra n sm iss i o n . 7 . N o t i f i ca t i o n re sp o n se . 5 . I d e n t i f y w h a t Po l i cy a n d C h a rg
37、i n g R u l e s a re a f f e ct e d . 8 . R e mo v e a l l Po l i cy a n d C h a rg i n g R u l e s 1 . D e t e ct i o n t h a t t h e I P - C A N Se ssi o n s s h a l l t e rm in a t e . SPR 1 0 . C re d i t F i n a l R e p o rt 1 3 . C a n ce l Su b s cri b e d N o t i f i ca t i o n R e s p o n s
38、 e 1 2 . C a n ce l Su b s cri b e d N o t i f i ca t i o n R e q u e s t PCC的流程（含 BBERF） 会话建立 BBERF首先建立 Gxa会话； PCRF实现 Gxa会话和 Gx会话关联G W (BBERF) G W (PCEF) V - PCR F H - PCR F SPR O CS Roa m i n g Sc e n a r i o s 1. G a te w a y Co n tro l Se s s i o n Es t a b l i s h m e n t . 6 . Po l i c y De c
39、i s i o n 2 . Es ta b l i s h I P - CAN Be a re r Re q u e s t 3 . In d i c a ti o n o f IP - CAN Be a re r s e s s i o n e s ta b l i s h m e n t 4 . Pro fi l e Re q u e s t 5 . Pro fi l e Re s p o n s e 7 . Ac k n o w l e d g e IP - CAN Be a re r s e s s i o n e s t a b l i s h m e n t 8 . Cred i t Req u e s t 9 . Cred i t Res p o n s e 1 1 . Es ta b l i s h I P - CAN Be a re r Res p o n s e 1 0 . IP CAN Be a re r Si g n a l i n g
