随着工业和信息化部4G牌照的发放,正式宣告中国通信行业进入4G时代。在过去语音业务和短信业务是运营商最大的盈利业务,在进入3G时代后虽然数据业务成倍增长,但是这并没有给运营商带来相应的利益,反而在运营商与互联网企业的竞争中不断地降低语音和短信资费。在移动互联网时代电信运营商面临的“哑管道”化危机日益严重,为了解决面临的危机“智能管道”成为运营商的必然选择。3GPP组织提出的PCC (Policy and Charging Control,策略与计费控制)架构被业界认为是实现智能管道的标准。PCRF (Policy and Charging Rules Function,策略与计费规则单元)作为整个架构的核心,成为运营商构建PCC架构的必然选择。然而目前的PCRF产品多数不支持向LTE演进,针对运营商对PCRF的需求,本人实习所在的公司确立了开发能够支持4G网络的PCRF系统的项目。论文选题来源于实际工程项目——中国电信PCRF网元升级项目,完成了4G核心网策略与计费规则单元(PCRF)的设计与实现,论文完成的主要工作包括：(1)完成了策略管理与策略执行相关的需求调研与分析,分析了PCRF系统的策略决策过程,分析了运营商运维人员需对策略管理的需求。(2)完成了PCRF-Admin和PCRF-Engine的架构设计与数据库的设计,使得系统具有稳定的性能与良好的可扩展性。(3)完成了PCRF-Admin子系统功能模块以及PCRF-Engine中策略模型与Service组件的设计开发工作。论文完成的4G核心网策略与计费规则单元已经成功应用于中国电信在江西、广西、海南三个省PCRF网元升级的项目,项目已经在江西、广西、海南三个省的中国电信现网环境进行测试,达到了预期目标。