[发明专利]在分组网关上的策略控制实施

说明书

分组网关(PGW)从网络接收多个IP包片段。IP包片段包括头片段以及一个或多个尾片段，并且与第一IP包相关联。当接收片段时，在PGW上的控制器将片段分类。控制器基于头片段的分类将相同的所选的服务处理应用到头片段以及每个尾片段。PGW随后发送每个所处理的包片段到终端用户设备。

技术领域

本发明一般涉及在通信网络中数据包的处理，并且更具体地涉及在网络中通过在分组网关(PGW)上执行的策略控制实施功能(PCEF)对分段的数据包的处理。

背景技术

分组网关(PGW)是将订户设备锚定到无线通信网络的网络实体。一般地，PGW从核心网接收IP包，然后经由接入网(AN)将那些包发送到订户设备。但是，在将IP包传递到订户设备之前，PGW首先按照公知的标准集(即，3GPP TS 23.203 V11.4.0 (2011-12)，名为“第三代合作伙伴项目，技术规范组服务和系统方面，策略和收费控制架构”)处理所接收的IP包。

如TS23.203所定义，PGW具有策略和收费控制(PCC)规则集。这些规则定义在PGW所执行的策略控制和实施功能(PCEF)。具体来说，PCC规则包含将IP包分类为服务数据流(SDF)的包过滤器以及将应用于包的每个SDF的服务集。包过滤器基于包的L3报头所携带的信息(例如，IP源地址、目的地地址和协议类型)以及包的L4报头内所包含的信息(例如，取决于协议类型的源和目的地端口)将进入的IP包分类。因此，对于要递送到订户设备的给定的IP包，PGW首先应用包过滤器来识别IP包的适当的SDF，然后将SDF服务应用到IP包。可应用到SDF的一些服务包括但不限于收费、承载绑定以及管辖。

在一些情况下，IP包很大(例如，视频包)。因此，核心网可以将大IP包以多个片段发送到订户。就是说，可将单个大IP包划分为多个称作“片段”的较小的组分IP包。第一片段通常称作“头”片段，而其余片段通常称作“尾”片段。分段的处理促进网络上大IP包的通信；但是，这也意味着订户设备在它能够用掉IP包(例如，将原始IP包呈现或输出给用户)之前，必须首先从它们的组分片段重组大IP包。

通常，头片段包含包的L3和L4报头，而尾片段只包含L3报头。因此，在到达PGW时，PCC规则能够基于L3和L4信息将头片段分类并且应用适当的服务；但是，由于尾片段缺失L4报头，所以基于L4信息将片段分类的PCC规则不能够将尾片段分类。尾片段因此不同于IP包的头片段被分类，并且因此，应用到头片段的服务集不同于应用到尾片段的服务。实际上，这意味着，应用到完整的原始IP包的服务由于它们是从应用到各个组分片段的服务导出的，因此是不对的。

例如，设想应该基于用户数据报协议(UDP)端口号被标记为低等待时间的大的分段的视频包。常规的PGW基于头片段的报头所携带的L3/L4信息将大包的头片段处理为低等待时间。但是，因为分类这些包所需的信息缺失，所以PGW将随后的尾片段处理为尽力而为包而非低等待时间包。因此，尾片段将与任何PCC过滤器不匹配。由于订户设备在其能够重组并且呈现完整的原始IP包之前必须等待所有的尾片段到达，因此实际上原始IP包将不会被处理为低等待时间包。

常规配置的PGW一般通过两种方式之一处理这种情形。具体来说，在分类之前，PGW能够或者完全重组原始IP包并应用服务，或者它能够虚拟地重组片段并应用服务。采用完全重组，PGW在接收片段时将每个所接收的片段排队。在收到了完整IP包的所有组分片段之后，PGW重组这些片段，将包分类，然后将适当的服务应用到所重组的包。一旦应用了服务，PGW先将IP包重新分段，然后向订户设备发送这些片段。采用虚拟重组，PGW也在接收片段后将每个组分片段排队，但是不重组这些片段。而是，在接收到所有片段之后，PGW将头片段分类，然后使每个已排队的片段受到与头片段中包含的信息相匹配的PCC规则所定义的服务。PGW随后转发已处理的片段到订户设备。