IMS策略控制网元PDF Go接口的设计和实现

论文摘要

本文具体描述了对IMS PDF（Policy Decision Function）网元Go接口的分析、设计和实现，并总结了在开发过程中对协议、实现和软件开发方法学的一些思考、总结和创新。PDF是IMS QoS控制的核心网元。PDF连接了应用面的AF（通过Gq接口）和传输面的GGSN（通过Go接口），起到了应用层面和传输层面之间QoS相关的沟通桥梁作用。PDF核心功能是实现基于业务的QoS控制。PDF是3GPP在R5中才提出的新网元，由于涉及了运营商非常关心的QoS、计费等问题，标准化组织、设备制造商对其都比较重视。在控制和承载分离网络结构的大背景下，PDF由于其特定的网路位置，功能不断被丰富，地位也越来越重要的。本文的很多篇幅放在Go接口协议栈。Go协议栈可以分为四层：COPS，，COPS-PR，PIB和RFC3520的AT解码层，层间是传统的协议栈payload承载关系，非常复杂，难以理解。所以本文有大量的篇幅去具体描述对Go协议栈的细节分析和总结。本人有幸参与到PDF开发项目中，作为核心开发成员设计并实现了业界商用的第一个Go接口。在开发过程中，除了完成软件上的设计、编码、测试，还对控制和承载分离网络中的可重用性、COPS协议扩展方式等提出一些创新性的想法。另外，对一种软件开发方法学--持续集成也有比较深刻的认识。本文还对PDF的一些重要的机制，如AT和绑定机制，端到端的QoS映射机制进行了研究。描述了PDF的基本信令流和PDF的亮点功能—防“滥用”。本文也简述了QoS的基本概念和IMS体系结构。由于PDF相关协议演进的步伐非常快，本文在最后部分加以简述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.1.1 QoS概念及3GPP端到端的QoS架构
• 1.1.2 IMS QoS控制的核心网元—PDF
• 1.2 论文内容及成果
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 工作内容
• 1.2.3 工作成果
• 1.3 论文的章节安排
• 1.4 缩略语
• 第二章:IMS的端到端的QoS
• 2.1 IMS简介
• 2.1.1 IMS概述
• 2.1.2 IMS体系架构
• 2.2 3GPP R5定义的承载控制和计费控制
• 2.3 QoS映射
• 第三章:IMS的QoS核心控制网元PDF
• 3.1 PDF概述
• 3.1.1 PDF简介
• 3.1.2 AT和绑定机制
• 3.1.3 QoS参数的映射机制
• 3.1.4 SIP Session/Flow ID/PDP Context之间的关系
• 3.2 PDF的信令流
• 3.2.1 重要信令流列举
• 3.2.2 端到端信令流示例
• 3.3 PDF的防"滥用"功能
• 3.4 PDF的总体设计
• 3.5 Go和Gq之间的内在关系
• 第四章:PDF网元Go接口的理解和实现
• 4.1 Go协议栈的分析
• 4.1.1 总体描述
• 4.1.2 COPS协议概述
• 4.1.3 Go消息及消息元素
• 4.1.4 Go Message编码示例
• 4.2 Go协议栈的设计和实现
• 4.2.1 Go软件模块架构设计
• 4.2.2 线程设计
• 4.2.3 类设计
• 第五章:开发过程中的经验和总结
• 5.1 针对控制和承载分离网络的连接网元提出的公共解决方案
• 5.2 不同的标准化组织对COPS协议的扩展
• 5.2.1 3GPP Go接口对COPS协议的扩展方式
• 5.2.2 PacketCable PktMM-2接口对COPS协议的扩展方式
• 5.2.3 两种扩展方式的比较和思考
• 5.3 持续集成在大规模通信软件开发中的积极意义
• 5.3.1 通信软件开发过程中出现的一些问题和传统的解决方案
• 5.3.2 什么是持续集成
• 5.3.3 采用持续集成来解决问题
• 5.3.4 其他
• 第六章:PDF及Go接口的演进
• 6.1 3GPP R5定义的PDF
• 6.2 3GPP R6定义的PDF
• 6.3 3GPP R7定义的PDF
• 第七章 工作成果总结和进一步的工作
• 第八章 附录
• 8.1 Go消息及消息元素
• 8.1.1 消息
• 8.1.2 消息元素
• 参考文献
• 致谢