一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法
2023-06-09 08:48:51
一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法，屬於無線通信【技術領域】。首先在移動管理設備MME上預置用戶類型與各業務類型MOS分數對應表、業務類型與MOS分數映射表和各業務類型MOS分數與服務級別QoS映射表。在用戶終端設備UE請求服務時，用戶終端設備UE通過接入網節點eNodeB向移動管理設備MME上報業務類型和當前用戶信息。移動管理設備MME根據用戶終端設備UE發送來的業務類型，查詢用戶類型與各業務類型MOS分數對應表，得到當前用戶的該業務類型對應的MOS分數。最後根據當前網絡狀況，動態選擇最低服務級別QoS。本發明方法具有可根據網絡狀況，動態建立最低級別的QoS承載，保證用戶對業務的體驗質量並減少網絡資源浪費等優點。
【專利說明】_種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法，屬於無線 通信【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 隨著無線網絡的快速發展，各種類型的新業務不斷湧現，如VoIP、視頻等多媒體業 務，尤其是是以多媒體為代表的業務，在傳統的服務質量（QualityofService，QoS)要求 之間存在很大的差異。相同的QoS對不同業務，會有很大不同的用戶體驗。正是這種移動 網絡業務的差異性，使得對QoS管理提出了更高的要求。未來移動通信系統的發展需要進 一步滿足不同業務QoS要求，並能夠以用戶為基準，提供更好用戶體驗質量的業務。
[0003]QoS提出的最初目標是為了確保當終端用戶使用某種特定業務時可以獲得最好的 體驗。這種服務質量只是通過丟包率、帶寬等一些離散的、客觀的指標來衡量業務。但這種 衡量方式有很大局限和缺點，例如相同的QoS參數對於不同業務有著相同的服務質量，這 與實際的情況有很大的出入。因為服務質量缺少人的主觀感受這一表徵元素，使得這些參 數並不能完全刻畫無線網絡的傳輸狀態是否真實滿足用戶的需求。因此單純的通過QoS並 不能夠準確反映用戶對服務體驗的滿意程度。從用戶的角度出發，用戶體驗質量（Quality ofExperience,QoE)的提出不僅能夠解決單純的物理參量不能夠真實反映視頻質量本身 的問題，更能夠以用戶體驗作為中心更好的改善業務服務和對QoS資源進行管理。QoE的數 量量化指標可以通過平均意見得分（MeanofScore,M0S)進行測量。
[0004] QoS映射類型上分為兩大類，一種是水平映射，主要體現在不同網絡構成中的水平 QoS映射，是在不同網絡間QoS信息的交互和協商。另一種是垂直映射，主要體現在同一種 網絡環境中，不同網絡層次的映射。
[0005] 服務級別中的QoS參數具體包括QoS等級標誌（QoSClassIdentifier,QCI)、 分配與保留優先級（Allocation/RetensionPriority,ARP)、保證比特率（Guarantee BitRate,GBR)、最大比特率（MaximumBitRate,MBR)以及聚合最大比特率（Aggregated MaximumBitRate，AMBR)。根據保證比特率GBR和非保證比特率Non-GBR兩種不同的承 載場景，AMBR又可分為用戶聚合最大比特率（UserEquipmentAggregatedMaximumBit Rate,UE-AMBR)和接入點聚合最大比特率（AccessPointNameAggregatedMaximumBit Rate)〇
[0006] 各個參數的具體解釋和意義如下：（1)QoS等級標誌（QCI)，QCI可同時應用於保證 比特率GBR和非保證比特率Non-GBR承載。QCI用於指定訪問節點內的控制承載級分組轉 發方式（如調度權重、接納門限、隊列管理門限、鏈路層協議配置等），由運營商預先設置到 接入網節點（比如eNodeB)中。在訪問節點的接口上使用QCI而不是傳輸一組QoS參數主 要是為了減少接口上的控制信令數據傳輸量，並且在多廠商互聯和漫遊環境下使用不同 設備或系統間的互連互通更加容易。（2)分配和保留優先級（ARP)，可同時應用於GBR和 Non-GBR承載。ARP的主要目的是決定是否接受請求的承載建立/修改（尤其對於GBR承載 的無線容量是否有效），或者在資源受限時拒絕上述請求。另外，接入網節點（如eNodeB) 可以使用ARP決定資源受限時，哪個承載可以丟棄。一個承載的ARP僅在承載建立成功之 前對承載的建立產生影響。承載建立之後再需要對承載的特性進行改變時，由QCI、GBR、 MBR和AMBR等參數決定。（3)保證比特速率（GBR)，僅應用於GBR承載，提供給GBR承載保 證的比特速率，GBR承載的業務包括語音、視頻和實時遊戲等。（4)最大比特速率（MBR)，僅 應用於GBR承載，它為業務設置數據傳輸速率的限制。如果發現業務的數據傳輸速率超過 MBR時，網絡將通過業務量整形算法來限制速率。MBR的值一般大於或等於GBR的值。（5) 聚合最大比特速率（AMBR)，僅應用於Non-GBR承載，同一個用戶設備（UserEquipment，UE) 的多個系統構架演進（SystemArchitectureEvolution,SAE)承載可以共享同一個聚合最 大比特速率AMBR,即一組系統構架演進（SystemArchitectureEvolution,SAE)承載中 的每個承載可以使用全部的AMBR資源，例如當其他系統構架演進（SystemArchitecture Evolution，SAE)承載沒有任何業務流時，有業務流的那個承載可以使用全部的AMBR定義 的全部帶寬。如果超出了AMBR限制，網絡可能在上行鏈路和下行鏈路使用業務流量調節 算法，就像MBR的調節算法一樣。
[0007] 為了使這些參數能夠更好的反映用戶業務體驗，在不同的業務類型下，需要對不 同的參數組合進行主觀M0S的映射。為了對不同的業務類型進行映射，表1給出了不同業 務類型的Q〇E預期。
[0008] 表1不同移動業務類型對QoE預期
[0009]
【權利要求】
1. 一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法，用於無線網絡通信中動 態選擇服務級別QoS;所述無線網絡中包括移動管理設備MME、接入網節點eNodeB和用戶終 端設備UE;用戶終端設備UE通過接入網節點eNodeB接入無線網絡，移動管理設備MME對 接入網節點eNodeB進行管理；其特徵在於：其具體操作步驟為： 步驟一、在移動管理設備MME上預置用戶類型與各業務類型MOS分數對應表、業務類型 與MOS分數映射表和各業務類型MOS分數與服務級別QoS映射表； 步驟二、在步驟一操作的基礎上，用戶終端設備UE請求服務時，用戶終端設備UE通過 接入網節點eNodeB向移動管理設備MME上報業務類型和當前用戶信息； 當前用戶信息包括用用戶類型、行動裝置識別碼和當前網絡狀態；當前網絡狀態包括 丟包率、時延和最大帶寬； 步驟三、在步驟二操作的基礎上，移動管理設備MME根據用戶終端設備UE發送來的業 務類型，查詢用戶類型與各業務類型MOS分數對應表，得到當前用戶的該業務類型對應的 MOS分數； 步驟四、在步驟三操作的基礎上，選擇服務級別QoS;具體為： 步驟4. 1 :將移動管理設備MME根據步驟三得到的業務類型對應的MOS分數或者步驟 4. 3中所述下一級別MOS分數作為當前MOS分數，在各業務類型MOS分數與服務級別QoS映 射表中查找當前MOS分數對應的QoS參數集中最低級別的QoS參數子集，如果當前MOS分 數對應的最低級別QoS參數組能夠滿足當前網絡狀態，則將當前MOS分數對應的最低級別 QoS作為承載建立連結；否則，執行步驟4. 2的操作； 步驟4. 2 :選擇當前MOS分數對應的QoS參數集中上一級別的QoS參數子集，如果上一 級別的QoS參數子集能夠滿足當前網絡狀態，則將上一級別的QoS參數子集作為承載建立 連結；否則，重複執行步驟4. 2的操作；如果該MOS分數對應的所有QoS參數子集均不能滿 足當前網絡狀態，則執行步驟4. 3的操作； 步驟4. 3 :在業務類型與MOS分數映射表中查找當前MOS分數下一級別的MOS分數，如 果存在下一級別MOS分數，則使用下一級別MOS分數，重複步驟四的操作；否則，使用當前 MOS分數對應的QoS參數集中最低級別的QoS參數子集作為承載建立連結； 通過上述步驟的操作，即可根據當前網絡狀況，完成動態選擇最低服務級別QoS。
2. 如權利要求1所述的一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法，其 特徵在於：步驟一中所述用戶類型與各業務類型MOS分數對應表中一種用戶類型對應多個 業務類型，一組{:用戶類型，業務類型}對應一個MOS分數；各用戶類型以及與其對應的各 業務類型MOS分數由人為預先設定。
3. 如權利要求1或2所述的一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方 法，其特徵在於：步驟一中所述業務類型與MOS分數映射表中，某一業務類型用符號X表示， 業務X對應有N個不同的MOS分數，分別用符號MOS1'MOg、……、MAS;表示，其中 iG{1,2……，N}，N為正整數；各業務類型對應的MOS分數由人為預先設定。
4. 如權利要求1或2所述的一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管 理方法，其特徵在於：步驟一中所述各業務類型MOS分數與服務級別QoS映射表具體 為各業務類型MOS分數與QoS參數集合的映射；某一業務類型X的N個MOS分數分 別對應一個QoS參數集合，用符號表示；每個包括n個QoS參數子集，分 別用符號OS、……、（^X),表示；每一個QoS參數子集代表一種服務級別； QoS^rQoS^……、均由QoS等級標誌QCI、分配與保留優先級ARP、保證比特率 GBR、最大比特率MBR以及聚合最大比特率AMBR參數構成，各參數的值由人為預先設定。
5.如權利要求1或2所述的一種基於用戶體驗質量QoE的服務級別QoS映射管理方法， 其特徵在於：步驟二中所述丟包率為當前信道狀況下數據包丟失概率；時延為當前信道狀 況下數據傳輸時延；最大帶寬為用戶終端設備UE當前時刻請求服務需要滿足的最高帶寬； 丟包率、時延和最大帶寬均為用戶終端設備UE周期性反饋的信道狀態。
【文檔編號】H04W28/24GK104507128SQ201410827520
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優先權日:2014年12月25日
【發明者】費澤松, 王飛, 吳志坤, 邢成文 申請人:北京理工大學