基本介紹
- 中文名：策略與計費規則功能單元
- 外文名：Policy and Charging Rules Function
- 縮寫：PCRF
- 開始於：網路中引入PCRF網元結構
概述,引入意義,PCRF架構,功能介紹,實體功能,節點功能,
概述
3GPP從R7開始在網路中引入PCRF網元結構，該功能可以對用戶和業務態QoS服務質量進行控制，為用戶提供差異化的服務。並且能為用戶提供業務流承載資源保障以及流計費策略，真正讓運營商實現基於業務和用戶分類的更精細化的業務控制和計費方式，以合理利用網路資源，創造最大利潤，為PS域開展多媒體實時業務提供了可靠的保障。PCRF包含策略控制決策和基於流的計費控制功能。PCRF接受來自PCC架構中的其他設備的輸入，結合自身的自定義信息做出PCC決策。PCRF包括策略控制和基於流的計費控制。這兩個功能各自繼承了R6邏輯實體PDF和CRF。PCRF收到來自AF的會話和媒體的相關信息並通知AF。PCRF是服務數據流和IP承載資源的策略與計費控制策略點，它為PCEF策略控制與計費執行功能,選擇及提供可用的策略和計費控制策略。實現業務數據流檢測、門限控制、QoS控制以及基於流的計費（信用管理除外）。
引入意義
引入PCRF後，在網路中就可實施QoS保障技術，這樣運營商也就可以在網路中提供用戶差分服務和業務的差異化服務。這樣，利用PCRF節點的控制功能，可以為運營商帶來如下幾點好處：
運營商可以通過GGSN與PCRF的互控對可實現對用戶的每個業務的頻寬進行限制。這樣可以防止網路中的資源濫用。其中一個典型情形是特定套用可能會消耗大量的可用網路資源。針對同一用戶在網路中使用不同套用，運營商能夠基於PCRF對每個IP流或每個套用限制用戶話務。
運營商可以通過PS數據域的QoS保障機制對以對用戶和業務進行精細的差分化管理和控制。這對開展PS數據業務具有重要的影響。
運營商可以通過對不同的用戶等級（如預付費用戶）進行用戶服務區分，進而為用戶提供差異化服務。例如當用戶的業務使用流量達到一定的門限時，進行降低QoS 服務質量等控制。
運營商對於少量用戶進行QoS 控制，從而為大多數用戶保障網路的資源，提高網路的服務品質。更加合理地管理網路資源就可以提高了用戶業務感受度，更加最佳化網路的資源利用。
有利運營商控制實時和增值業務。運營商可以為一些實時的業務提供頻寬保障，從而為PS業務和網路的發展提供更大的成長空間。
3GPP R7定義了一套PCC架構為運營商提供差異化管控的支撐，可以有效牽引現網有限的頻寬向價值用戶和價值業務傾斜，從而提升運營商的盈利效能，達到對分組業務進行合理有效控制的效果。
PCRF架構
PCC（Policy and Charging Control 策略與計費控制）架構是3GPP組織將標準體系R7版本將策略控制和基於流的計費進行融合後提出來的架構體系。用於分組網路業務數據傳輸QoS等策略控制和流計費的一種技術架構。PCC架構工作在SDF（Service Data Flow 業務數據流）級上，提供策略控制、計費控制功能、和業務數據流的事件報告等功能。旨在為用戶提供差異化的服務,提供用戶業務流承載資源保障以及流計費策略。讓運營商實現基於業務和用戶分類的更精細化的業務控制和計費方式，以合理利用網路資源，創造最大利潤。PCC架構工作在SDF（Service Data Flow 業務數據流）級上，提供策略控制、計費控制功能、和業務數據流的事件報告功能，設備邏輯部署如圖所示。
註：圖中PCRF和PCEF標示應該交換功能介紹
實體功能
PCRF（Policy and Charging Rule Function）策略和計費規則功能，該功能實體包含策略控制決策和基於流計費控制的功能，PCRF接受來自PCEF、SPR和AF的輸入，向PCEF提供關於業務數據流檢測、門控、基於QoS和基於流計費（除信用控制外）的網路控制功能。結合PCRF的自定義信息做出PCC決策。
PCEF（Policy and Charging Enforcement Function）策略和計費執行功能，主要包含業務數據流的檢測、策略執行和基於流的計費功能。該功能實體位於網關，例如GPRS的GGSN網關、EPC的P-GW、WLAN中是PDG，也可獨立部署。
AF（Application Function）套用功能，該功能實體是提供套用業務單元，主要對IP-CAN用戶面行為進行動態策略/計費控制。這些業務需要動態策略和計費控制。AF通過Rx參考點，傳送PCRF需要的動態會話信息，接收IP連線接入網（IP-CAN）的特定信息和IP-CAN承載層事件的確認。
OCS（Online Charging System）線上計費系統，該功能提供基於用戶和業務數據流的信用控制功能。主要由線上採集、計費控制、批價、餘額管理等模組構成，實現了線上計費功能，並配合其它計費網元設備（觸發基於會話、事件的線上計費事件請求設備，如SCP、CCG、ISMP等）進行實時話務控制。
OFCS（Offline Charging System）離線計費系統，該功能提供基於用戶和業務數據流的計費功能。主要功能包括客服、業務管理、計費、結算、帳務處理、系統管理等。是一個針對話單和帳戶的後付費處理系統。
SPR（Subscription Profile Repository）用戶屬性存儲器，用戶屬性存儲邏輯實體包含有與所有簽約用戶或簽約相關的信息，SPR提供的簽約信息包括（每一個PDN的）：簽約用戶允許的業務；每個允許業務的優先權(可選)；簽約用戶允許的QoS信息；簽約用戶業務的計費相關信息，如接入類型、位置信息和使用次數；簽約用戶的類型等。SPR可能與運營商網路中分布的多個資料庫關聯。SPR與PCRF通過Sp參考點進行互動。
BBERF（Bearing Binding and Event Report Function）承載綁定及事件報告功能，它是承載綁定、上行承載綁定校驗及當Gxx存在時向PCRF（策略與計費規則功能）進行事件報告的策略執行點。該功能實體位於GW（網關）中，如基於S5/S8接口，使用PMIP(代理移動IP)實現3GPP接入的S-GW(服務網關)，HRPD(高速分組數據)中的HSGW(HRPD服務網關)，非3G接入場合下的A-GW(接入網關)。
TDF (Traffic Detection Function)流量檢測功能是執行應用程式檢測和報告檢測到應用程式和其服務數據流量描述向給PCRF.如果TDF檢測不出這些信息則由TDF 執行門控 ,重定向,頻寬限制。如果能檢測到應用程式信息,則會提交PCRF產生決策交由PCEF執行控制.
節點功能
Rx 參考點
Rx 是AF 和PCRF 之間的參考點。Rx會話功能主要實現AF與PCRF之間套用級會話信息的互動功能，如：用於識別業務數據流的IP filter 信息，對不同的業務數據流進行策略控制和計費。用於QoS 的媒體/套用頻寬需求。
由AF發起的Rx會話的功能包含會話信息的初始定製；會話信息的修改；門控過程；AF會話終止；訂閱/取消訂閱信令路徑狀態通知過程。
由PRCF發起的Rx會話功能包含業務面IP-CAN會話終止； 業務數據流去激活，該過程由PCEF去激活部分導致PCRF發起；信令路徑狀態的通知過程；IP-CAN類型改變通知過程；接入網路計費信息通知過程。
Gx 參考點
Gx 是PCEF和PCRF之間的參考點,要實現PCRF 動態控制PCEF的PCC行為的功能,傳遞PCC決策信令，支持如下功能：
在PCC規則的請求中，PCEF通過Gx接口的以下流程請求PCC規則，PCEF發起的IP-CAN會話建立，PCEF發起的IP-CAN會話修改，用於對PCEF已請求PCC規則修改。
在PCC規則的定製中，PCRF通過Gx接口的以下流程向PCEF指示PCC規則。適應於基於IP-CAN承載的、基於SDF的、基於QCI的授權QoS定製，及計費信息的定製。PCRF能支持對動態PCC規則和預定義PCC規則兩種規則的處理；
由PCEF通過Gx發起的IP-CAN會話修改，用於PCEF請求的PCC定製。而PCEF還通過Gx發起事件報告的指示過程和IP-CAN會話終止的指示過程。
由PCRF通過Gx發起的IP-CAN會話修改，PCRF主動提供的PCC定製過程，套用於AF觸發或者PCRF內部事件觸發情形。PCRF通過Gx發起的IP-CAN會話終止過程。在PCRF發起事件觸發的定製過程，儘可能與PCC規則定製一起進行，也可以獨立進行；
此外，Gx還負責PCC規則的異常處理。
Sp 參考點
Sp 是SPR 和PCRF 之間的參考點。用於PCRF 向SPR 請求用戶訂閱的和IP-CAN 傳輸策略相關的信息，查詢基於用戶ID，PDN 標識以及可能的IP-CAN 會話的參數。例如：用戶的ID 是IMSI。當用戶訂閱信息發生變化時，如果PCRF 訂閱了這種通知通能，SPR 會通過這個參考點通知PCRF。當收到PCRF 發來的取消通知的請求，SPR 停止傳送更新的用戶信息。Sp 參考點的具體實現國際標準尚未制定完善。
Gxx 參考點
Gxx參考點是PCRF應該提供帶有相同業務數據流模板的QoS規則，在PCC規則中提供給PCEF。如果業務數據流是在BBERF中通過，PCRF應該將從PCEF接收的信息提供給BBERF使業務數據流檢測在BBERF的修改通道中。
Gy 參考點
Gy 是OCS 和PCEF 之間的參考點。用於基於業務數據流計費時的線上信譽度控制。
Gz 參考點
Gz 是PCEF 和OFCS 之間的參考點。用於傳遞基於業務數據流的離線計費信息。
Sy 參考點
Sy 是PCRF 和OCS 之間的參考點。用於PCRF向OCS請求策略計數器狀態信息,以及訂購/去訂購消費限制報告（如政策計數器狀態更改通知）,OCS向PCRF報告策略計數器狀態信息OCS向PCRF通知消費限制報告,PCRF向OCS取消消費限制報告。
Sd 參考點
Sd 是TDF 和PCRF 之間的參考點。用於TDF向PCRF請求ADC決策,PCRF向TDF提供用於應用程式檢測和執行的ADC決策,TDF向PCRF報告應用程式啟停信息,數據流描述和應用程式標識符,報告每個TDF會話網路資源使用累積量,請求和傳送IP-CAN會話特殊參數。
