應用動態業務質量控制的移動數據業務實現方法
2023-09-12 00:18:55 1
專利名稱：應用動態業務質量控制的移動數據業務實現方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術，特別是指一種應用動態業務質量控制的移動數據實現方法。
背景技術：
隨著移動通訊技術和Internet技術的結合，移動數據業務的使用將越來越廣泛。給用戶提供可靠的端到端業務質量保證，是每個運營商最關心的問題之一。
寬帶碼分多址(WCDMA)系統的分組域給用戶提供會話類、流類、交互類和背景類等四種類型的數據業務。每種業務在傳輸時延、抖動、誤碼率、重傳機制等方面都有不同要求，即每種業務有不同業務質量(QoS)級別。用戶終端(UE)需要數據業務時，發起PDP Context激活請求中攜帶QoS參數，網絡根據用戶籤約信息和業務屬性等，可對QoS參數進行調整，即終端和網絡之間進行QoS參數協商。
現有第三代國際標準化組織(3GPP)提出的端到端QoS增強解決方案，主要思想是通過基於業務的動態QoS策略控制來實現，其網絡結構如圖1所示。基於業務的動態QoS策略控制的網絡結構包括應用伺服器、策略控制器、關口GPRS支持節點(GGSN)、UE以及外部IP骨幹網。GGSN、UE、策略控制器和應用伺服器之間的聯繫，通過綁定機制(BindingMechanism)實現。策略控制器產生包含鑑權令牌和流標識的綁定信息，並將產生的綁定信息傳給應用伺服器，應用伺服器再將綁定信息通過應用層信令傳給UE。UE通過PDP Context激活和修改消息將綁定信息發給GGSN，用來將PDP Context承載和策略控制器提供的與IP流相關的業務策略信息相關聯。同時，GGSN使用綁定信息得到策略控制器地址。
目前，滿足這種基於業務動態QoS策略控制網絡框架的數據業務，包括基於初始會話(SIP)協議的IP多媒體業務和基於實時流(RTSP)協議的分組流業務。對於IP多媒體業務，應用伺服器對應IP多媒體子系統(IMS)的代理呼叫狀態控制器(P-CSCF)，P-CSCF與用戶終端UE之間應用層協議是SIP協議。對於分組流業務，應用伺服器對應分組流媒體伺服器，分組流媒體伺服器與UE之間應用層協議是RTSP協議，需要對RTSP協議做擴展。
除IP多媒體業務和分組流業務，目前絕大部分移動分組數據業務，在移動用戶終端和應用伺服器間的控制信息和媒體流沒有實現使用獨立的承載通道，如多媒體消息業務、遊戲、立即消息、文件下載等，控制信息交互和消息內容在同一PDP context中承載。並且，當用戶有並行多種數據業務時，如用戶終端同時與一個或多個應用伺服器通訊，進行文件下載、遊戲、網頁瀏覽、多媒體消息通訊、立即消息等業務，這些業務的QoS要求不同，但在同一個PDP context中承載。所以無法應用基於業務的動態QoS策略控制。
綜上所述，現有技術中移動分組網的QoS控制機制，只能以PDP context為最小粒度進行QoS控制。現有的數據業務模型，不能保證不同QoS的控制信令和多個媒體流使用獨立的PDP context承載，所以不能實現基於業務的動態QoS策略控制。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的是提供一種應用動態業務質量控制的移動數據業務的實現方法，通過應用基於業務的動態QoS策略控制，為用戶提供業務QoS保證。
本發明提供的一種應用動態業務質量控制的移動數據業務的實現方法包括
A.GGSN收到用戶終端通過信令承載通道發送來的控制信令後，選擇策略控制器，由策略控制器產生綁定信息，傳送到應用伺服器，應用伺服器將綁定信息包含在應用層信令中傳送給用戶終端；B.用戶終端與應用伺服器之間進行應用層信令通訊，用戶終端根據應用層信令中的業務特性，判斷是否需要建立媒體流承載通道，如果需要，則根據指示建立媒體流承載通道，並且GGSN通過來自用戶終端的綁定信息將媒體流承載通道與策略控制器提供的IP流對應的業務策略信息關聯，否則，跳出本流程；C.用戶終端與應用伺服器之間進行媒體流傳輸；應用伺服器與策略控制器進行通訊，通過策略控制器對媒體流承載通道進行動態業務質量控制，將對應業務策略信息下發到GGSN，由GGSN執行動態業務質量控制。
步驟B中所述應用層信令中的業務特性包括業務類型、業務質量參數。
所述綁定信息包括鑑權令牌、流標識和策略控制器標識。
步驟C中進行動態業務質量控制包括GGSN收到策略控制器下發的業務策略信息後，作為策略執行點，GGSN向用戶終端發起打開、修改或關閉媒體流承載通道的過程。
在執行步驟A之前，該方法可以包括A1、判斷用戶終端是否已與網絡側建立信令承載通道，如果已建立，則執行步驟A2，否則，用戶終端與網絡側建立信令承載通道；A2、判斷該承載通道是否滿足應用層信令承載的業務質量需要，如果滿足，則用戶終端將該承載通道標記為信令承載通道，否則，用戶終端與網絡側建立信令承載通道。
步驟A2中是否滿足應用層信令承載的業務質量需要是通過帶寬、實時性、重傳機制方面判斷。本發明將用戶終端和應用伺服器之間的應用層信令和不同業務質量的媒體流通過獨立的無線網絡承載通道進行承載，應用層信令初始建立過程中增加從應用伺服器向用戶終端傳送綁定信息的機制，並應用基於業務的動態QoS策略控制，從而提高用戶對數據業務的滿意度，為運營商爭取更多的收入。
圖1為基於業務的動態QoS策略控制的通用網絡框架；圖2為實現本發明方法的流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例詳細說明本發明的技術方案。
本發明通過不同QoS的控制信令和媒體流使用獨立的PDP context承載通道，為用戶提供業務QoS保證。
參見圖2所示，實現本發明的方法包括以下步驟步驟201根據實際需要，UE確定是否為信令建立承載通道；若需要，則建立獨立的PDP context，再通過該PDP context發送應用層信令；若不需要，則通過已有的PDP context傳送應用層信令。
步驟202GGSN收到該UE的應用層信令後，選擇策略控制器，由策略控制器產生包含鑑權令牌、流標識和策略控制器標識的綁定信息，並將產生的綁定信息傳遞給應用伺服器。這裡，綁定信息用於將媒體流的PDPContext承載和策略控制器提供的與IP媒體流相關的業務策略信息相關聯。
步驟203UE通過信令承載通道與應用伺服器之間進行應用層信令交互，應用伺服器通過應用層信令將綁定信息傳送給UE。應用層信令中包含業務特性，即媒體流類型和相應的QoS參數等。
步驟204UE根據應用層信令交互中包含的業務特性，為媒體流建立若干個不同QoS的承載通道；需要建立媒體流承載通道的數目與媒體流QoS參數有關，一般不同QoS業務類型需要建立不同的承載通道。並且UE在承載通道建立時將綁定信息發送給GGSN，GGSN通過UE發送的綁定信息找到策略控制器地址，將媒體流PDP Context承載通道和策略控制器提供的與IP流相關的業務策略信息相關聯。
步驟205UE通過信令承載通道與應用伺服器之間進行媒體流傳送，同時可有應用層信令交互。
步驟206應用伺服器有需要時與策略控制器進行通訊，通過策略控制器對媒體流承載通道進行動態業務質量控制，將相關業務策略信息下發到GGSN，由GGSN執行。GGSN發起媒體流承載通道的QoS修改或刪除等過程。
上述移動數據業務實現過程的基本原則如下(1)用戶終端與某個應用伺服器的數據業務通訊，分為兩個部分首先是控制信息交互，如IP多媒體業務的SIP信令交互、分組流業務的RTSP信令交互、多媒體消息客戶伺服器間接口信令交互等，業務類型不同控制信令也不同；然後是媒體流內容的傳輸，如IP多媒體業務媒體流、流媒體內容、多媒體消息內容、下載文件內容等；在媒體流傳輸過程中，同時可以有控制信息交互。
(2)控制信息的承載用戶終端激活一個專用於承載控制信息的PDPcontext，當用戶同時有多個數據業務時，若接入點名稱APN相同，即通過同一個GGSN，則多種控制信息可使用同一個PDP context承載，否則使用多個PDP context承載。主要是考慮到不同業務的控制信息有很多相同特徵，如帶寬很小、實時性要求較高、要求重傳機制保證可靠傳輸等。由於業務都由用戶終端發起，用戶終端需要能識別專用於承載控制信息的PDP context。
(3)媒體流的承載用戶終端根據應用層業務特性，為媒體流承載激活一個或多個PDP context，攜帶不同業務QoS參數。對於IP多媒體業務，不同媒體如語音和圖片的QoS要求是完全不同的，用戶終端可激活多個PDPcontext承載媒體流。
(4)動態QoS策略控制的應用由於不同QoS的媒體流通過獨立的PDP context承載，滿足應用3GPP的基於業務的動態QoS策略控制的條件。GGSN、UE、策略控制器和應用伺服器之間的聯繫，通過綁定機制實現。綁定信息包含鑑權令牌和流標識，由策略控制器產生，包含其標識，傳給應用伺服器，應用伺服器通過應用層信令傳給UE。UE在PDP Context激活和修改消息中發給GGSN，用來將PDP Context承載和策略控制器提供的與IP流相關的業務策略信息相關聯。同時，GGSN使用綁定信息得到策略控制器地址。根據應用伺服器了解的業務特性和策略控制器中的QoS策略，對承載媒體流的PDP context進行動態QoS控制，GGSN是QoS策略執行點，對QoS進行動態調整。
(5)對應用層控制信令的需要(A)要求應用伺服器將傳遞綁定信息傳送給用戶終端，該綁定信息的作用是將PDP Context承載和策略控制器提供的與IP流相關的業務策略信息相關聯。這是對目前數據業務應用層信令提出的新需求；(B)為控制信令和媒體流承載建立獨立的PDP context，一般來說，由用戶終端自行決定。另一種方式是由應用伺服器決定是否為媒體流承載新建PDP context，並通過應用層控制信令向用戶終端指示，用戶終端根據應用伺服器的指示為媒體流承載新建PDP context。
(6)對用戶終端的需求為控制信令和不同QoS需求的媒體流承載建立獨立的PDP context。有並行多個數據業務時，若接入點名稱APN相同，即通過同一個GGSN，控制信令可使用同一個或不同PDP context承載，否則使用不同PDP context承載，要求用戶終端能識別專用於承載控制信息的PDP context；為不同QoS的媒體流創建多個PDP context；若有同樣QoS需求並通過同一個GGSN的媒體流，也可使用同一個PDP context承載，可節省網絡資源。用戶終端內部實現時，業務應用層和承載層需要有接口，根據應用層信息來控制對承載層承載的操作和參數。
(7)新建PDP context的考慮對同一個業務的控制信令和媒體流，一般而言，只有QoS參數不同，需要一個以上PDP context時，可創建一個或多個Second PDP context，而不需要新建完全獨立的PDP context。用戶有並行多個業務時，若接入點名稱APN相同，即通過同一個GGSN，可創建多個Second PDP context，或者為不同業務新建完全獨立的PDP context，前一種可適當節省網絡資源。用戶有並行多個業務時，若接入點名稱APN不同，即通過不同的GGSN，則只能為不同業務新建完全獨立的PDP context。
權利要求
1.一種應用動態業務質量控制的移動數據業務的實現方法，應用於包括GGSN、應用伺服器和策略控制器的網絡結構中，其特徵在於，該方法包括A.GGSN收到用戶終端通過信令承載通道發送來的控制信令後，選擇策略控制器，由策略控制器產生綁定信息，傳送到應用伺服器，應用伺服器將綁定信息包含在應用層信令中傳送給用戶終端；B.用戶終端與應用伺服器之間進行應用層信令通訊，用戶終端根據應用層信令中的業務特性，判斷是否需要建立媒體流承載通道，如果需要，則根據指示建立媒體流承載通道，並且GGSN通過來自用戶終端的綁定信息將媒體流承載通道與策略控制器提供的IP流對應的業務策略信息關聯，否則，跳出本流程；C.用戶終端與應用伺服器之間進行媒體流傳輸；應用伺服器與策略控制器進行通訊，通過策略控制器對媒體流承載通道進行動態業務質量控制，將對應業務策略信息下發到GGSN，由GGSN執行動態業務質量控制。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述應用層信令中的業務特性包括業務類型、業務質量參數。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述綁定信息包括鑑權令牌、流標識和策略控制器標識。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟C中進行動態業務質量控制包括GGSN收到策略控制器下發的業務策略信息後，作為策略執行點，GGSN向用戶終端發起打開、修改或關閉媒體流承載通道的過程。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在執行步驟A之前，該方法包括A1、判斷用戶終端是否已與網絡側建立信令承載通道，如果已建立，則執行步驟A2，否則，用戶終端與網絡側建立信令承載通道；A2、判斷該承載通道是否滿足應用層信令承載的業務質量需要，如果滿足，則用戶終端將該承載通道標記為信令承載通道，否則，用戶終端與網絡側建立信令承載通道。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，步驟A2中是否滿足應用層信令承載的業務質量需要是通過帶寬、實時性、重傳機制方面判斷。
全文摘要
本發明公開的一種應用動態業務質量控制的移動數據業務的實現方法，該方法將用戶終端和應用伺服器之間的應用層信令和不同業務質量的媒體流通過獨立的無線網絡承載通道進行承載，應用層信令初始建立過程中增加從應用伺服器向用戶終端傳送綁定信息的機制，並應用基於業務的動態業務質量策略控制，從而提高用戶對數據業務的滿意度，為運營商爭取更多的收入。
文檔編號H04W28/16GK1633202SQ200310121899
公開日2005年6月29日 申請日期2003年12月22日 優先權日2003年12月22日
發明者王潔 申請人:華為技術有限公司