Les opérateurs mobiles requièrent le contrôle de l ’usage par leurs clients de la data mobile afin de limiter les clients les plus consommateurs (fair use), afin d ’accepter ou de refuser / dégrader des flux IP (e.g., dégrader le flux skype). Par ailleurs l ’opérateur doit proposer de la QoS pour les services IP de l ’opérateur (e.g., Voix sur IP, TV mobile), etc. L ’architecture qui permet de contrôler les flux IP du client (accepter, bloquer, dégrader la QoS, rehausser la QoS) et permet la taxation des flux autorisés, appelée PCC (Policy and Charging Control), est présentée dans ce cours.
En mettant en œuvre un contrôle de la qualité de service (QoS) et de la taxation, les opérateurs de service mobile peuvent :
• garantir la bande passante pour les services à haut revenu,
• réaliser une segmentation du marché,
• assurer un usage adéquat du réseau par les flux de service
• bloquer ou dégrader les flux de service qui dégradent les performances du réseau
• garantir la meilleure expérience utilisateur possible
• taxer les flux de services avec les méthodes de taxation online et offline.
Le but de cette formation est de
• 1. présenter les principes, les concepts, l’architecture et les interfaces PCC (Policy and Charging Control)
• 2. décrire l’architecture PCC dans les contextes 3G, EPS (LTE), 5G et IMS
• 3. décrire les interfaces Gx, Gy et Sy utilisées dans l'architecture PCC 4G et leurs équivalents 5G basés sur le protocole http
• 4. présenter des scénarios d’usage PCC dans le contexte des services de données mobiles.

1. PCC : Définition
1.1. Principes et concepts sous-jacents à PCC
1.2. Scénarios PCC aujourd’hui chez les opérateurs
1.3. Domaines PCC
1.3.1. Contrôle de la QoS
1.3.2. Contrôle de la taxation
1.3.3. Contrôle du gating
1.4. PCC dans le monde mobile

2. Architecture du réseau paquet 3G (i.e., GPRS) et PCC dans ce contexte
2.1. Nœuds GPRS
2.2. PCRF dans le contexte des réseaux 3G
2.3. Taxation GPRS
2.3.1. Taxation volume
2.3.2. Taxation sur la base des flux de service
2.3.2.1. Taxation online
2.3.2.2. Taxation offline
2.4. Contrôle de la QoS GPRS
2.4.1. QoS et contexte PDP
2.4.2. Etablissement de contexte PDP par l’UE
2.4.3. Etablissement de contexte PDP par le réseau
2.4.4. Contrôle de la Qos et du Gating GPRS

3. Architecture EPS (LTE/ePC) et PCC dans ce contexte
3.1. Nœuds du réseau EPS
3.2. PCRF dans le réseau EPS
3.3. Taxation EPS sur la base des flux de service
3.3.1. Taxation online
3.3.2. Taxation offline
3.4. Inspection de paquet (DPI, Deep Packet Inspection)
3.5. Contrôle de la QoS EPS
3.5.1. Paramètres de Qos EPS : QCI, ARP, GBR, MBR, APN-AMBR, UE-AMBR
3.5.2. Bearer EPS
3.5.2.1. Default bearer
3.5.2.2. Dedicated bearer
3.5.3. Etablissement de bearer par l’UE
3.5.4. Etablissement de bearer par le réseau
3.5.5. Contrôle de la Qos et du Gating EPS

4. Entités de l’architecture PCC 3G/4G
4.1. PCRF
4.2. AF (e.g., P-CSCF)
4.3. PCEF (e.g., GGSN, PDN GW)
4.4. SPR
4.5. TDF
4.6. OCS (OCF, AMBF et RF)
4.7. OFCS

5. Interfaces PCC 3G/4G
5.1. Le protocole DIAMETER pour la compréhension des interfaces PCC
5.2. Messages DIAMETER
5.3. AVPs DIAMETER
5.4. Routage DIAMETER
5.5. Utilisation du DRA (DIAMETER routing Agent) pour le routage des messages DIAMETER dans le contexte PCC
5.6. Interfaces
5.6.1. Rx
5.6.2. Gx
5.6.3. S9
5.6.4. Sp
5.6.5. Sd
5.6.6. Sy
5.6.7. Gy
5.6.8. Gz
5.6.9. Ro
5.6.10. Rf
5.7. Présentation de traces sur certaines interfaces notamment Gx et Gy

6. Les règles PCC
6.1. Définition d’une règle PCC
6.2. Contenu des règles PCC
6.3. Informations relatives à la description du flux de service
6.4. Informations relatives à la QoS associée au flux de service et au gate status
6.5. Information relatives au contrôle de la taxation du flux de service
6.6. Règles dynamiquement générées et règles prédéfinies
6.7. Règles et DPI
6.7.1. SPI : Shallow Packet Inspection
6.7.2. DPI : Deep Packet Inspection
6.7.3. H-DPI : Heuristic-based DPI
7. Scénarii PCC 3G/4G et call flows associés
7.1. Fair use
7.2. Anti-bill shock
7.3. Forfait bloqué
7.4. Contrôle parental
7.5. Turbo button
7.6. Pass roaming international
7.7. Redirection de trafic
7.8. Freemium
7.9. Prépayé data mobile
7.10. Promotions et bonus
7.11. Multi-SIM
7.12. etc.

8. PCC et IMS
8.1. Architecture IMS et relation avec PCC
8.1.1. Enregistrement IMS et PCC
8.1.2. Etablissement de session IMS (VoLTE) et PCC
8.1.3. Modification de session IMS (VoLTE) et PCC
8.1.4. Libération de session IMS (VoLTE) et PCC

9. PCC et 5G
9.1. Architecture PCC dans le contexte 5G
9.1.1. AMF
9.1.2. SMF
9.1.3. PCF
9.1.4. CHF
9.1.5. BSF
9.1.6. Interfaces de service correspondantes basées sur HTTP/2
9.2. 5G policies
9.2.1. AM Policies
9.2.2. UE policies : ANDSP et URSP policies
9.2.3. SM policies
9.2.4. Backgroud data transfer policies
9.2.5. Application policies
9.2.6. etc.
9.3. PCC pendant la phase d’enregistration de l’UE
9.4. PCC pendant la phase d’établissement de session PDU