用於傳遞優先級信息以便在調度數據的傳送中使用的系統和方法
2023-05-27 07:01:11 1
專利名稱：用於傳遞優先級信息以便在調度數據的傳送中使用的系統和方法
技術領域：
本發明涉及聯網領域。一方面，本發明涉及用於傳遞優先級信息以便在調度數據的傳送中使用的系統和方法。
背景技術：
電信網絡一般由許多用戶共享。網絡的資源(例如，小區數量/大小、傳送帶寬和路由選擇/交換容量)被設計為處理帶有給定服務質量的給定需求。給定需求一般基於 「平均用戶」，其行為從假設和測量的混合來構成。許多費率(例如，統一率)設為匹配平均用戶消耗的資源。只要用戶行為是相對同性質的，用於標定網絡和設置費率的統計方法效果良好。 如果情況不是如此，則結果可能是網絡擁塞，性能差且費率不均衡，其中更不活躍的用戶實際上補助了更活躍的用戶。幾個測量已顯示活動性的程度在不同用戶之間極大地變化。更詳細地說，大部分的用戶展現出低或中的活動性，而少量的用戶展現高或極度的活動性。展現著高或極度活動性的用戶(又稱「重擊者(heavy hitter)」)對網絡運營商帶來了潛在問題，因為此類用戶往往通過使網絡造成洪泛並造成業務尖峰(在損害其它用戶的情況下)，使標定模型產生偏移。除「重擊者」的概念外，存在「壞應用」的概念，這(目前)一般包括使用對等協議的文件共享應用。術語「重擊者」也經常在本上下文中使用。「重擊者」造成的問題的根源是統一率費率方案。一個明顯的解決方案因此是根據用戶產生的網絡業務量向每個用戶計費，與電話使用按時間計費的方式相同。然而，此解決方案有關的問題是對於普通用戶，難以知道業務量。因此，結果是成本的不確定性，這導致普通用戶往往克制根本不使用服務。另一個選擇是對業務量實行某種上限限制。此類限制能夠輕鬆選擇，使得大多數普通用戶將從不達到此限制。此方案有關的問題是如何處理確實達到限制的用戶。一個選擇是聯繫此類用戶，討論其使用，並為其預訂提供不同的升級。除了它要求人工幹預外，此方案的一個難點在於用戶可將此類聯繫理解為對其隱私的威脅。一個非人工選擇是簡單地拒絕過多的量，但此解決方案將極可能被視為對客戶太不友善。一個更高級的非人工選擇是對過多的量自動應用另外的計費，但此解決方案帶回了不確定性問題，而這是統一率方案原來被設計要避免的問題。希望實現的是用於克服至少一些上述問題的系統和方法。
發明內容
在一方面中，通過提供支持業務區分的部件，以便能夠以與其它應用數據不同的方式對待例如「重擊者」應用數據(例如，向或從已超出業務閾值的用戶的業務)，本發明克服了至少一些上述問題。在一些實施例中，通過將應用數據及優先級信息一起從一個網絡節點傳遞到另一網絡節點，以便接收網絡節點可在調度應用數據到應用數據的預期接收器的傳送中使用優先級信息，實現了此目的。也就是說，接收網絡節點(例如，基站)例如能夠使用優先級信息以區分(即以不同方式對待)具有高優先級的應用數據(例如，話音業務)和具有更低優先級的應用數據，例如向或從已超過每月(每日、每周等)業務閾值的用戶(即，具有「空桶」的用戶)傳送的應用數據，由此為高優先級應用數據提供比更低優先級應用數據更佳的服務質量OioS)。優先級信息可以是識別用戶的預訂類(例如，金、銀或銅)、帳戶狀態(例如，非空桶或空桶)和應用特性(例如，網際網路訪問或額外付費服務) 的信息。因此，本發明的一方面提供基於預訂類、帳戶狀態和應用特性而能夠實現QoS方面的詳細區分的優點。一個另外的優點是本發明可用於對具有「空桶」(這些用戶一般是重擊者)或選擇了低成本預訂的用戶實行極少但有效的約束。因此，也可能允許用戶從多個預訂類的範圍來選擇。本發明的實施例能夠在現有標準內實現並且要求極少的實現努力。這是因為這些實施例可使用一般接受的逐跳行為(PHB)機制，該機制已經為中間節點(例如，路由器)的大多數供應商所支持，但能夠在支持節點(例如，網關GPRS支持節點(GGSN))或基站(例如，節點B)中完全實現。另外，本發明的實施例可與所有現有用戶終端一起工作，並且藉助於任何品牌的中間節點中的PHB而在網絡各處實現區分。例如，在一方面中，本發明提供一種用於將優先級信息傳遞到網絡節點(例如，基站)的方法，優先級信息能夠由網絡節點用於調度下行鏈路應用數據到用戶設備(UE)的傳送。該方法可由邊緣路由器或邊緣網關來執行。在一些實施例中，該方法包括以下步驟 (a)接收包含預期用於UE的應用數據的第一分組，(b)確定應用數據的優先級，(c)創建包括報頭和有效負載的第二分組，有效負載包括應用數據的至少一些，以及(d)向網絡節點傳送第二分組。有利的是，創建第二分組的步驟包括在第二分組的報頭中包括識別步驟(b) 中確定的優先級的優先級信息。此外，傳送第二分組，使得網絡節點接收應用數據的至少一些和優先級信息。在一些實施例中，該方法還包括以下步驟(e)創建包括報頭和有效負載的第三分組，第三分組的有效負載包括第二分組。第三分組可以是網際網路協議分組，並且第二分組的報頭可以是包括埠號欄位的用戶數據報協議(UDP)、包括埠號欄位的傳送控制協議 (TCP)報頭或包括隧道端點標識符(TEID)欄位的隧道化協議報頭。在第二分組的報頭中包括優先級信息的步驟可包括在第二分組的報頭的埠號欄位中或在第二分組的報頭的 TEID欄位中放置至少一些優先級信息，並且向網絡節點傳送第二分組的步驟包括向網絡節點傳送第三分組。在一些實施例中，第二分組是網際網路協議分組，並且報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位，並且在報頭中包括優先級信息的步驟包括在報頭的DS或TOS欄位中放置至少一些優先級信息。在其它實施例中，第二分組是ATM信元，並且報頭包括虛擬路徑標識符(VPI)欄位和虛擬信道標識符(VCI)欄位，並且在報頭中包括優先級信息的步驟包括在VPI和/或VCI 欄位中放置至少一些優先級信息。在一些實施例中，第一分組包括包含目的地地址的報頭，並且確定應用數據的優先級的步驟包括確定第一分組的報頭中包括的目的地地址，以及使用目的地地址來獲得策略信息，策略信息包括優先級信息或從其能推導優先級信息的信息。在一些實施例中，使用目的地地址來獲得策略信息的步驟包括向策略伺服器傳送對策略信息的請求，其中該請求包括目的地地址。策略信息可指示與UE相關聯的使用度量的狀態。在一些實施例中，確定應用數據的優先級的步驟包括(a)確定作為第一分組中包含的應用數據的預期接收方的UE中執行的應用，和/或(b)檢測至少第一分組的有效負載以確定有效負載中包含的內容的類型。在另一方面中，本發明提供一種改進的設備(例如，邊緣網關設備)。在一些實施例中，所述改進的邊緣網關設備包括存儲計算機軟體的數據存儲系統；用於執行計算機軟體的數據處理系統；及傳送和接收模塊，可操作以接收包含目的地為用戶設備(UE)的應用數據的第一分組。計算機軟體配置成使得在計算機軟體由數據處理系統執行時，數據處理系統響應接收第一分組，執行包括以下步驟的過程(a)確定應用數據的優先級，(b)創建包括報頭和有效負載的第二分組，有效負載包含至少一些應用數據，以及(c)向網絡節點傳送第二分組。創建第二分組的步驟包括在第二分組的報頭中包括識別步驟(a)中確定的優先級的優先級信息。傳送第二分組，使得網絡節點接收應用數據的至少一些和優先級 fn息ο在另一方面中，本發明提供一種用於將優先級信息傳遞到網絡節點的方法，優先級信息能夠由網絡節點用於設置分組的傳送的優先級。該方法可由可操作以無線地與UE 通信的基站來執行。在一些實施例中，該方法以基站接收包括報頭和有效負載的第一分組開始。有效負載包含預期用於UE的下行鏈路應用數據，並且報頭包含優先級信息。接著， 在接收第一分組後，基站從UE接收上行鏈路應用數據。接著，在接收上行鏈路應用數據後， 基站創建包括報頭和有效負載的第二分組。創建第二分組的步驟包括在第二分組的報頭中包括原來包括在第一分組的報頭中的優先級信息或從優先級信息推導的比特。它還可包括在第二分組的有效負載中包括上行鏈路應用數據的至少一些。接著，基站向網絡節點傳送第二分組。基站可配置成至少部分地基於第一分組的報頭中包括的優先級信息，調度下行鏈路應用數據到UE的傳送。此外，基站可配置成至少部分地基於優先級信息調度來自UE 的上行鏈路傳送。在一些實施例中，第二分組是網際網路協議分組，並且第二分組的報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位，以及在第二分組的報頭中包括優先級信息或從優先級信息推導的比特的步驟包括在第二分組的報頭的DS或TOS欄位中放置優先級信息或所述比特。在一些實施例中，第一分組是UDP/IP或TCP/IP分組，並且第一分組的報頭包括埠號欄位，以及優先級信息的至少一些包含在埠號欄位中。在其它實施例中，第一分組是隧道化協議分組，並且第一分組的報頭包括隧道端點標識(TEPI)欄位，以及優先級信息的至少一些包含在TEPI欄位中。在一些實施例中，創建第二分組的步驟包括(a)確定上行鏈路應用數據是否尋址到始發了下行鏈路應用數據的相同應用端點，以及(b)響應於確定上行鏈路應用數據尋址到始發了下行鏈路應用數據的相同應用端點，在第二分組的報頭中包括原來包括在第一分組的報頭中的優先級信息或從優先級信息推導的比特。在另一方面中，本發明提供一種改進的基站。在一些實施例中，所述改進的基站包括存儲計算機軟體的數據存儲系統；用於執行計算機軟體的數據處理系統；以及可操作以接收分組的傳送和接收模塊，所述分組包括包含優先級信息的報頭和包含預期用於特定用戶設備(UE)的下行鏈路應用數據的有效負載。計算機軟體配置成使得在計算機軟體由數據處理系統執行時，數據處理系統響應接收到分組，執行包括以下步驟的過程(a)在接收該分組後，從特定UE接收上行鏈路應用數據，(b)在接收上行鏈路應用數據後，創建包括報頭和有效負載的第二分組，有效負載包含至少一些上行鏈路應用數據，以及(c)向網絡節點傳送第二分組。創建第二分組的步驟包括在第二分組的報頭中包括原來包括在接收分組的報頭中的優先級信息或從優先級信息推導的比特。下面參照附圖描述上述和其它方面及實施例。
附圖結合於本文中，並形成說明書的一部分，示出了本發明的各種實施例，並且與描述一起，進一步用於解釋本發明的原理和使得相關領域的技術人員能夠製作和使用本發明。圖中類似的引用標號指示相同或功能上相似的要素。圖1示出根據本發明的一實施例的系統。圖2示出根據本發明的一實施例的系統。圖3是示出根據本發明的一些實施例的過程的流程圖。圖4是示出根據本發明的一些實施例的過程的流程圖。圖5是示出根據本發明的一些實施例的過程的流程圖。圖6是根據本發明一些實施例的網關的功能框圖。圖7是根據本發明一些實施例的網關的功能框圖。圖8是根據本發明的一些實施例的消息流程圖。圖9是根據本發明的一些實施例的消息流程圖。
具體實施例方式現在參照圖1，圖1示出根據本發明的一實施例的通信系統100。如圖1所示，系統 100包括用戶設備102 (例如，行動電話或其它用戶終端)，用戶設備102可經基站104 (在一些環境中稱為節點B)和網關106(例如，網關GPRS支持節點(GGSN)或其它邊緣路由器/網關，如公共數據網絡網關(PDN-GW))，與伺服器112(例如，web伺服器或其它伺服器)通信。 參照圖2，圖2示出根據本發明的另一實施例的通信系統200。除基站104和網關106經一個或多個支持節點202(例如，服務GPRS支持節點(SGSN)或其它節點，如服務網關(SGW)) 通信外，系統200與系統100相同。在系統100和200中，網關106用於(1)從伺服器112接收預期用於UE 102的應用數據；⑵確定指派到應用數據的優先級；以及⑶向基站104轉發應用數據和識別優先級的優先級信息。除識別優先級外，優先級信息可包括要基站104執行的指令或命令及默認值。響應接收應用數據和優先級信息，基站104可至少部分地基於收到的優先級信息，調度應用數據到UE 102的無線傳送。有利的是，以此方式，基站能夠區分具有高優先級的應用數據(例如，話音業務)和具有更低優先級的應用數據(例如，從超過每月、每日、每周等業務閾值的用戶(即，具有「空桶」的用戶)傳送的應用數據)，由此為高優先級應用數據提供比更低優先級應用數據更佳的服務質量OioS)。在圖3所示的流程圖中進一步示出了上述過程。現在參照圖3，圖3示出根據本發明的一實施例的過程300，其用於將優先級信息從一個網絡節點(例如，網關106)傳遞到另一網絡節點(例如，基站104)。過程300可在步驟302中開始，在該步驟中，網關106經網絡110接收包含預期用於UE 102的應用數據ADl的協議數據單元801 (以下稱為「分組」) (參見圖8，該圖示出根據本發明的一實施例的消息流程圖)。例如，分組801可已由伺服器 112或連接到網絡110的另一裝置傳送。在所示示例中，分組801是TCP/IP分組(但分組 801也能夠是UDP/IP分組或其它類型的分組)。更具體地說，由於分組801在此示例中是 TCP/IP分組，因此，分組801包括TCP/IP報頭和應用數據ADl。在步驟302中，網關106確定指派到分組801的優先級。網關106能夠通過多種方式做出此確定，而圖4中示出了其中的一些方式。在步驟306中，網關106創建分組802(參見圖8)。分組802具有包含一個或多個報頭的報頭部分和有效負載部分。在所示示例中，報頭部分包括網際網路協議(IP)報頭和用戶數據報協議(UDP)報頭，但在其它實施例中，報頭部分可包括傳送控制協議(TCP)報頭以替代UDP報頭。在一些實施例中，報頭部分可還包括通用分組無線電服務(GPRQ隧道化協議(GTP)報頭。在仍有的其它實施例中，報頭部分可包括一個或多個不同報頭的不同集合(例如，如果網關106與基站104之間的網絡105是ATM網絡則是ATM報頭，或者如上所提及的，是TCP報頭而不是UDP報頭)。分組802的有效負載部分包含原來包括在分組801 中的應用數據ADl。在一些實施例中，分組802的有效負載部分可包含整個分組801而不是只應用數據ADl。有利的是，網關106在分組802的報頭部分包括對應於在步驟304中確定的優先級的優先級信息。在分組802中包括的報頭(例如，UDP或TCP報頭)包括埠欄位(例如，目的地埠或源埠)的實施例中，網關106可在埠欄位中包括至少一些優先級信息 (即，可使用埠欄位來編碼至少一些優先級信息)。在分組802包括IP報頭的實施例中， 網關106可在IP分組的差分服務(DS)欄位或服務類型(TOS)欄位中包括優先級信息。作為一個示例，優先級信息可以是6比特值，該值以差分服務碼點(DSCP)值存儲在DS欄位中的相同方式存儲在DS欄位中。在分組802中包括的報頭是ATM報頭的實施例中，網關106 可在報頭的虛擬路徑標識符(VPI)和/或虛擬信道標識符(VCI)欄位中包括至少一些優先級信息。另外，在此類實施例中，如果分組801包括PHB數據，則例如通過使用查找表或其它數據轉換機制，網關106可將此數據轉換成ATM QoS設置。在分組802是AAL2分組的實施例中，網關106可在報頭的信道標識符(CID)欄位中包括至少一些優先級信息。在步驟308中，網關106向基站104傳送分組802，使得基站104接收優先級信息和應用數據AD1。例如，在圖1所示的實施例中，網關106將分組802尋址到基站104(例如，分組802的IP報頭中的目的地地址欄位包含基站104的IP位址)，並且傳送分組802 以便它由基站104經網絡105接收，該網絡可包括一個或多個中間節點(例如，IP路由器)。 在圖2所示實施例中，網關106將分組802尋址到支持節點202，並且傳送分組802以便它由支持節點202接收。支持節點202響應於接收到分組802，可(1)創建包括報頭和有效負載的新分組(例如，UDP/IP分組、TCP/IP分組、ATM信元或其它分組)，其中，新分組的報頭包含原來包含在分組802的報頭中的優先級信息(或其轉換版本)，並且新分組的有效負載包含分組801 (或應用數據ADl的至少一些)，(2)將新分組尋址到基站104，以及(3)傳送新分組，以便新分組由基站104接收。在節點202創建的新分組是UDP/IP或TCP/IP分組的實施例中，優先級信息可編碼在分組的埠欄位中。類似地，如果節點202創建的新分組是ATM信元，則優先級信息可編碼在分組的VPI、VCI和/或CID欄位中。在任何上述情形中，基站104接收優先級信息(或其轉換的版本)和應用數據ADl。在步驟310中，基站104響應於接收到分組802 (或如上所述從支持節點202傳送的分組)，至少部分地基於接收分組(即，分組802或從支持節點收到的分組)的報頭中包含的優先級信息，調度分組801(或至少應用數據ADl)的傳送。以此方式，基站104能夠區分具有高優先級的應用數據(例如，話音業務)和具有更低優先級的應用數據。也就是說， 例如，如果基站104接收高優先級應用數據，則基站可調度此數據的傳送，以便此數據在等待傳送的低優先級數據之前傳送。雖然上面使用網關106確定優先級信息的示例描述了過程300，但本發明不限於此情形，因為任何網絡節點能夠實現步驟302-308。現在參照圖4，圖4是示出網關106可實現過程300的步驟304(即，確定指派到分組801的優先級)的各種方式的流程圖。如圖4所示，網關106可執行步驟402、404和 406中的一個或多個步驟。在步驟402，網關106確定分組801中包含的應用數據的類型。網關106可通過使用稱為深層分組檢測(DPI)的公知技術來實現此操作。也就是說，例如，網關106可通過 (a)檢測分組801中包括的一個或多個報頭或應用數據，以及可能(b)檢測來自目的地為 UE 102的一個或多個其它分組的一個或多個報頭或應用數據，確定應用數據的類型。在步驟404中，網關106確定作為應用數據ADl的預期接收方的UE 102中的應用。網關106可通過DPI實現此操作。在步驟406中，網關106從分組801獲得用於識別UE 102的標識符 (例如，網絡地址)。在步驟408中，網關106向伺服器108 (也稱為「策略伺服器108」)傳送請求 890(參見圖8)，該請求包括(a)識別在步驟402中確定的數據類型的信息、(b)識別在步驟404中確定的應用的信息，和/或(c)識別UE 102的信息。在步驟410中，網關106從伺服器108請求對步驟408中傳送的請求的響應892。 該響應可包括優先級信息或從其能夠推導優先級信息的信息。例如，從伺服器108返回的信息可通知網關106有關與UE 102相關聯的使用度量(也稱為「桶」)的狀態(例如，指示與UE 102相關聯的業務計數器值是否超過閾值的信息)。例如，如果返回的信息指示桶的狀態為空(例如，業務計數器值超過閾值)，則網關106將指派低優先級到應用數據ADl。 附加或備選的是，從伺服器108返回的信息能夠識別UE 102的用戶的預訂類，並且由網關 106指派到應用數據的優先級可取決於預訂類。例如，如果應用數據是預期用於具有「金」 預訂類的用戶，則指派的優先級應高於指派到預期用於具有次要預訂類(例如，「銅」)的不同用戶的數據的優先級。以此方式，基站104不但可以基於帳戶狀態、數據類型和應用目的地(只舉幾項)進行區分，而且可以基於預訂類進行區分，因為由網關106指派的優先級將在與應用數據一起由網關106向基站104傳送的優先級信息中反映出來。現在參照圖5和9，圖5示出根據本發明的一實施例的用於傳遞優先級信息的過程 500。在下面的示例中，過程500由基站104執行。過程500可在步驟502中開始，在該步驟中，基站104確定它應調度用於UE 102的上行鏈路傳送。例如，基站104可接收UE 102 可具有上行鏈路數據要通過空中接口傳送到基站102的指示。例如，為簡明的緣故，我們將假設UE 102向基站104發送信號，指示它具有分組(例如，分組904-參見圖9)要傳送到基站104。在步驟504中，基站104調度分組904的無線電傳送(步驟504)。如圖9所示， 分組904可包含應用數據AD2，在此示例中，我們將假設該應用數據預期用於網絡110上的主機112。調度可基於⑴上行鏈路數據的假設優先級，我們稱之為「推測調度」或(2)基於默認優先級值。默認優先級值可以是應用到所有UE的一般默認優先級值，或者它可以是 UE特定的默認優先級值。在基站104基於默認優先級值調度上行邊路傳送的情況下，選擇的默認值可如上所述通過由網關106傳遞到基站104的優先級信息中包括的命令而受到控制。例如，網關106可基於用戶是否超過傳送限額(即，與用戶相關聯的桶為空)，設置用於用戶的默認值。也就是說，如果用戶具有空桶，網關106可將默認值設為「低優先極」，否則，例如，它可將默認值設為「正常」。在基站104基於確定的假設優先級值來調度分組904的上行鏈路傳送的情況中， 有許多算法能夠由基站104用於確定分組904的假設優先級。例如，如果UE 902隻有一個流在進行，則基站104能夠假設分組904的優先級等於指派到目的地為UE 102的最近接收的下行鏈路分組(例如，分組80 或從UE 102最近收到的上行鏈路分組的優先級。如果沒有此類下行鏈路或上行鏈路分組，則基站104能夠如上所述尋求使用默認值。作為另一示例，如果UE 102有多個流在進行，但每個流具有相同優先級，則基站104能夠假設分組904 的優先級等於指派到目的地為UE 102的任何最近接收的下行鏈路分組(例如，分組802) 或從UE 102最近收到的任何上行鏈路分組的優先級。同樣地，如果沒有此類下行鏈路或上行鏈路分組，則基站104能夠如上所述尋求使用默認值。作為仍有的另一示例，基站104 能夠通過利用來自/對於UE 102的任意數量的「最近」上行鏈路和/或下行鏈路分組(例如，N個以前分組)的優先級別，確定假設的優先級別，以及計算或選擇優先級別。例如，基站104能夠從N個以前分組選擇最低(或最大)優先級別。備選的是，基站104能夠計算 N個以前分組的平均或加權平均優先級別，或者執行更先進的統計分析。在步驟506中，在調度上行鏈路傳送後，基站104接收分組904的至少前幾個字節。接著(步驟508)，基站104可使用收到的字節來確定指派到分組904的優先級。 例如，如果收到的字節包含的信息足以讓基站104確定分組904所屬的流，則基站104能夠使用流信息來確定屬於相同流的最近接收的下遊分組(例如，分組802)的優先級別，並且使用該優先級別而指派優先級別到分組904 (例如，指派到分組904的優先級別可設為等於最近收到的下遊分組的優先級別，或者可從最近收到的下遊分組的優先級別來推導)。在一些實施例中，基站104可通過檢查來自分組904的五段信息(即，「五元組」)，確定分組904 所屬的流。如果分組904是TCP/IP分組或UPD/IP分組，則此五元組可由分組904的IP報頭中存儲的源地址、分組904的IP報頭中存儲的目的地地址、分組904的UDP/TCP報頭中存儲的源埠號、分組904的UDP/TCP報頭中存儲的目的地埠號及分組904的IP報頭中存儲的協議標識符來組成。如果基站104能夠確定分組904所屬的流，但尚未收到對於該流的任何下遊分組(例如，基站904啟動流)，則基站104可使用上面有關步驟504所述的任何技術，確定指派到分組904的優先級。也就是說，基站104可通過利用來自/對於UE 102的任意數量的 「最近」上行鏈路和/或下行鏈路分組(例如，N個以前分組)的優先級別，確定指派到分組 904的優先級，以及計算或選擇優先級別。例如，基站104能夠從N個以前分組來選擇最低 (或最大)優先級別。備選的是，基站104能夠計算N個以前分組的平均或加權平均優先級別，或者執行更先進的統計分析。作為另一備選(例如，不存在此類以前分組)，基站104 能夠如上所述使用指派默認優先級值到分組904。接著(步驟510)，基站104創建具有報頭部分和有效負載部分的分組906(例如， UDP/IP或TCI/IP分組或ATM分組)，並且在分組906的報頭部分中包括步驟508中確定的優先級值。分組906的有效負載部分可包含分組904(或其部分)。作為一特定示例，分組 906的報頭部分可包括具有差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位的IP報頭，並且基站104可在DS或TOS欄位中存儲步驟508中確定的優先級信息(這樣做使得標準中間節點將支持區分機制)。優先級信息可以是6比特值，該值以差分服務碼點(DSCP)值存儲在 DS欄位中的相同方式存儲在DS欄位中。接著(步驟512)，基站104向主機傳送分組906，以便主機將接收應用數據AD2。 以此方式，基站104能夠指派上遊優先級信息到應用數據AD2。接著(步驟514)，接收下遊分組802 (或如上所述從分組802轉換的分組)。接著(步驟516)，基站104存儲分組802中包含的至少一些優先級信息(即，下遊優先級信息)，使得下遊優先級信息與UE 102相關聯。例如，可存儲下遊優先級信息，使得它與分組802的IP報頭中存儲的目的地地址相聯繫。作為另一示例，還可存儲優先級信息，使得它與存儲的五元組相聯繫。五元組可由分組802的IP報頭中存儲的源地址、分組 802的IP報頭中存儲的目的地地址、分組802的UDP報頭中存儲的源埠號、分組802的 UDP報頭中存儲的目的地埠號及分組802的IP報頭中存儲的協議標識符來組成。基站 104執行步驟516以有利於步驟504和508。也就是說，例如，在執行步驟508時，基站104可比較來自分組904的五元組和存儲的五元組以確定是否存在匹配。如果存在匹配，則基站104可檢索與匹配的存儲五元組相聯繫的優先級信息，並且如上所述，使用檢索的優先級信息來確定指派到分組904的優先級。如果來自分組904的五元組不匹配任何存儲的五元組(這能夠在分組904是啟動流的分組時發生)，則基站104可如上所述執行步驟508，使用來自分組904的源地址從來自/ 對於UE 102的任意數量的最近上行鏈路和/或下行鏈路分組檢索存儲的下遊優先級信息， 並且使用此檢索的信息來確定指派到分組904的優先級。接著(步驟518)，如果分組802中包含的優先級信息包括指令或命令，則基站104 執行指令或命令。作為一示例，所述指令或命令可促使基站104將以前指定的默認優先級值替換為優先級信息中包括的新默認優先級值。接著(步驟520)，基站104向UE 102傳送接收分組中包含的應用數據。在步驟 520後，過程500可繼續回到步驟502。現在參照圖6，圖6是根據本發明的一些實施例的網關106的功能框圖。如圖所示，網關106可包括數據處理系統602(例如，一個或多個微處理器、一個或多個集成電路， 如專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)等，以及這些組件的任何組合)、數據存儲系統606 (例如，一個或多個非易失性存儲裝置)及存儲系統606上存儲的計算機軟體 608。配置參數610也可存儲在存儲系統606中。網關106還包括用於傳送數據到和接收數據自網絡110的傳送/接收(Tx/Rx)電路604和用於傳送數據到和接收數據自例如網絡 105的傳送/接收(Tx/Rx)電路605。軟體608配置為使得在處理器602執行軟體608時， 網關106執行上面參照圖3-4中所示流程圖描述的步驟。在其它實施例中，數據處理系統 602配置成執行上面參照圖3-4中所示流程圖描述的步驟而無需軟體608。也就是說，例如數據處理系統可只由一個或多個ASIC組成。因此，上述本發明的特徵能夠在硬體和/或軟體中實現。現在參照圖7，圖7是根據本發明的一些實施例的基站104的功能框圖。如圖所示，基站104可包括數據處理系統702(例如，一個或多個微處理器、一個或多個集成電路， 如專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)等，以及這些組件的任何組合)、數據存儲系統706(例如，一個或多個非易失性存儲裝置)及存儲系統706上存儲的計算機軟體 708。配置參數710也可存儲在存儲系統706中。基站104還包括用於傳送數據到和接收數據自UE 102的傳送/接收(Tx/Rx)電路704和用於傳送數據到和接收數據自例如網絡 105的傳送/接收(Tx/Rx)電路705。軟體708配置為使得在處理器702執行軟體708時， 基站104執行上面參照圖5中所示流程圖描述的步驟。在其它實施例中，數據處理系統702 配置成執行上面參照圖5中所示流程圖描述的步驟而無需軟體608。也就是說，例如數據處理系統可只由一個或多個ASIC組成。雖然上面已描述本發明的各種實施例，但應理解，它們只是作為示例而不是限制來陳述的。因此，本發明的廣度和範圍不應受任何上述示範實施例限制。另外，雖然上面描述和圖中示出的過程示為步驟的序列，但這樣做只是為了說明的緣故。因此，設想到可添加一些步驟，可省略一些步驟，並且可重新安排步驟的順序，以及可並行執行一些步驟。
權利要求
1.一種用於將優先級信息傳遞到網絡節點(104)的方法，所述優先級信息能夠由所述網絡節點用於調度下行鏈路應用數據到用戶設備(UE)的傳送，所述方法包括(a)經網絡接收從連接到所述網絡的裝置傳送的第一分組，所述第一分組包含預期用於所述UE的應用數據；(b)確定所述應用數據的優先級；(c)創建包括報頭和有效負載的第二分組，所述第二分組的有效負載包括所述應用數據的至少一些；以及(d)向所述網絡節點傳送所述第二分組，特徵在於創建所述第二分組的步驟包括在所述第二分組的報頭中包括識別步驟(b)中確定的優先級的優先級信息，以及傳送所述第二分組，使得所述網絡節點接收所述應用數據的所述至少一些和所述優先級信息。
2.如權利要求1所述的方法，還包括創建包括報頭和有效負載的第三分組，所述第三分組的有效負載包括所述第二分組，其中所述第三分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭是包括埠號欄位的用戶數據報協議(UDP)或傳送控制協議(TCP)報頭，在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述第二分組的報頭的埠號欄位中放置所述優先級信息的至少一些，以及向所述網絡節點傳送所述第二分組的步驟包括向所述網絡節點傳送所述第三分組。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述第二分組是網際網路協議分組，並且所述報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型 (TOS)欄位，以及在所述報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述報頭的DS或TOS欄位中放置所述優先級信息的至少一些。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述第二分組是ATM信元，並且所述報頭包括虛擬路徑標識符(VPI)欄位和虛擬信道標識符(VCI)欄位，以及在所述報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述VPI和/或VCI欄位中放置所述優先級信息的至少一些。
5.如權利要求1所述的方法，還包括創建包括報頭和有效負載的第三分組，所述第三分組的有效負載包括所述第二分組，其中所述第三分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭是包括隧道端點標識符 (TEID)欄位的隧道化協議報頭，在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述第二分組的報頭的 TEID欄位中放置所述優先級信息的至少一些，以及向所述網絡節點傳送所述第二分組的步驟包括向所述網絡節點傳送所述第三分組。
6.如權利要求1-5的任一項所述的方法，其中所述第一分組包括包含目的地地址的報頭，以及確定所述應用數據的優先級的步驟包括確定所述第一分組的報頭中包括的目的地地址，以及使用所述目的地地址來獲得策略信息，所述策略信息包括所述優先級信息或從其能推導所述優先級信息的信息。
7.如權利要求6所述的方法，其中使用所述目的地地址來獲得所述策略信息的步驟包括向策略伺服器傳送對所述策略信息的請求，其中所述請求包括所述目的地地址。
8.如權利要求6-7的任一項所述的方法，其中所述策略信息指示與所述UE相關聯的一個或多個使用度量的狀態。
9.如權利要求1-8的任一項所述的方法，其中確定所述應用數據的優先級的步驟包括確定作為所述第一分組中包含的應用數據的預期接收方的UE中執行的應用。
10.如權利要求1-8的任一項所述的方法，其中確定所述應用數據的優先級的步驟包括檢測至少所述第一分組的有效負載以確定所述有效負載中包含的內容的類型。
11.如權利要求1-10的任一項所述的方法，其中步驟(a)到(d)由邊緣路由器或邊緣網關來執行，並且所述網絡節點是基站。
12.—種設備，包括數據存儲系統(606)，存儲計算機軟體(608)； 數據處理系統(602)，用於執行所述計算機軟體；以及傳送和接收模塊(604)，可操作以接收包含目的地為用戶設備(UE) (102)的應用數據的第一分組(801)，其中所述計算機軟體配置成使得在所述計算機軟體由所述數據處理系統執行時，所述數據處理系統響應於接收到所述第一分組，執行包括以下步驟的過程 (a)確定所述應用數據的優先級；(c)創建包括報頭和有效負載的第二分組(802)，所述第二分組的有效負載包括所述應用數據的至少一些；以及(d)向網絡節點(104)傳送所述第二分組， 特徵在於創建所述第二分組的步驟包括在所述第二分組的報頭中包括識別步驟(a)中確定的優先級的優先級信息，以及傳送所述第二分組，使得所述網絡節點接收所述應用數據的所述至少一些和所述優先級信息。
13.如權利要求12所述的設備，其中，所述過程還包括創建包括報頭和有效負載的第三分組，所述第三分組的有效負載包括所述第二分組，其中所述第三分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭是包括埠號欄位的用戶數據報協議(UDP)或傳送控制協議(TCP)報頭，在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述第二分組的報頭的埠號欄位中放置所述優先級信息的至少一些，以及向所述網絡節點傳送所述第二分組的步驟包括向所述網絡節點傳送所述第三分組。
14.如權利要求12所述的設備，其中所述第二分組是網際網路協議分組，並且所述報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型 (TOS)欄位，以及在所述報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述報頭的DS或TOS欄位中放置所述優先級信息的至少一些。
15.如權利要求12所述的設備，其中所述第二分組是ATM信元，並且所述報頭包括虛擬路徑標識符(VPI)欄位、虛擬信道標識符(VCI)欄位或信道標識符(CID)欄位，以及在所述報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述VPI、VCI和/或CID欄位中放置所述優先級信息的至少一些。
16.如權利要求12所述的設備，還包括創建包括報頭和有效負載的第三分組，所述第三分組的有效負載包括所述第二分組，其中所述第三分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭是包括隧道端點標識符 (TEID)欄位的隧道化協議報頭，在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息的步驟包括在所述第二分組的報頭的 TEID欄位中放置所述優先級信息的至少一些，以及向所述網絡節點傳送所述第二分組的步驟包括向所述網絡節點傳送所述第三分組。
17.如權利要求12-16的任一項所述的設備，其中所述第一分組包括包含目的地地址的報頭，以及確定所述應用數據的優先級的步驟包括確定所述第一分組的報頭中包括的目的地地址，以及使用所述目的地地址來獲得策略信息，所述策略信息包括所述優先級信息或從其能推導所述優先級信息的信息。
18.如權利要求17所述的設備，其中使用所述目的地地址來獲得所述策略信息的步驟包括向策略伺服器傳送對所述策略信息的請求，其中所述請求包括所述目的地地址。
19.如權利要求17-18的任一項所述的設備，其中所述策略信息指示與所述UE相關聯的一個或多個使用度量的狀態。
20.如權利要求12-19的任一項所述的設備，其中確定所述應用數據的優先級的步驟包括確定作為所述第一分組中包含的應用數據的預期接收方的UE中執行的應用。
21.如權利要求12-20的任一項所述的設備，其中確定所述應用數據的優先級的步驟包括檢測至少所述第一分組的有效負載以確定所述有效負載中包含的內容的類型。
22.一種用於將優先級信息傳遞到網絡節點的方法，所述優先級信息能夠由所述網絡節點用於設置分組的傳送的優先級，所述方法包括(a)接收包括報頭和有效負載的第一分組，其中所述有效負載包括預期用於特定用戶設備(UE)的下行鏈路應用數據，並且所述報頭包括優先級信息；(b)在接收所述第一分組後，從所述特定UE接收上行鏈路應用數據；(C)在接收所述上行鏈路應用數據後，創建包括報頭和有效負載的第二分組，其中所述第二分組的有效負載包括所述上行鏈路應用數據的至少一些；以及 (d)向所述網絡節點傳送所述第二分組，特徵在於創建所述第二分組的步驟包括在所述第二分組的報頭中包括原來包括在所述第一分組的報頭中的所述優先級信息或從所述優先級信息推導的比特。
23.如權利要求22所述的方法，其中所述第二分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位，以及在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息或從所述優先級信息推導的所述比特的步驟包括在所述第二分組的報頭的DS或TOS欄位中放置所述優先級信息或所述比特。
24.如權利要求22-23的任一項所述的方法，其中所述第一分組是網際網路協議分組，並且所述第一分組的報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述DS或TOS欄位中。
25.如權利要求22-23的任一項所述的方法，其中所述第一分組是UDP/IP或TCP/IP分組，並且所述第一分組的報頭包括埠號欄位，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述埠號欄位中。
26.如權利要求22-23的任一項所述的方法，其中所述第一分組是隧道化協議分組，並且所述第一分組的報頭包括隧道端點標識(TEPI) 欄位，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述TEPI欄位中。
27.如權利要求2216的任一項所述的方法，其中步驟(a)到(d)由可操作以無線地與所述UE通信的基站來執行。
28.如權利要求27所述的方法，其中所述基站配置成至少部分地基於所述第一分組的報頭中包括的所述優先級信息，調度所述下行鏈路應用數據到所述UE的傳送。
29.如權利要求觀所述的方法，其中所述基站配置成至少部分地基於所述第一分組的報頭中包括的所述優先級信息和預定的策略，調度所述下行鏈路應用數據到所述UE的傳送。
30.如權利要求27-29的任一項所述的方法，其中所述基站配置成至少部分地基於所述優先級信息來調度來自所述UE的上行鏈路傳送。
31.如權利要求22-30的任一項所述的方法，其中創建所述第二分組的步驟包括 確定所述上行鏈路應用數據是否尋址到始發了所述下行鏈路應用數據的相同應用端點；以及響應於確定所述上行鏈路應用數據尋址到始發了所述下行鏈路應用數據的相同應用端點，在所述第二分組的報頭中包括原來包括在所述第一分組的報頭中的所述優先級信息或從所述優先級信息推導的比特。
32.—種能夠向網絡節點(106)傳遞優先級信息的基站(104)設備，所述優先級信息能夠由所述網絡節點用於設置分組(904)的傳送的優先級，所述設備包括數據存儲系統(706)，存儲計算機軟體(708)； 數據處理系統(702)，用於執行所述計算機軟體；以及傳送和接收模塊(704)，可操作以接收包括報頭和有效負載的第一分組(802)，其中所述有效負載包括預期用於特定用戶設備(UE) (10 的下行鏈路應用數據，並且所述報頭包括優先級信息，其中所述計算機軟體配置成使得在所述計算機軟體由所述數據處理系統執行時，所述數據處理系統響應於接收到所述第一分組，執行包括以下步驟的過程(a)在接收所述第一分組後，從所述特定UE接收上行鏈路應用數據(904)；(b)在接收所述上行鏈路應用數據後，創建包括報頭和有效負載的第二分組(906)，其中所述第二分組的有效負載包括所述上行鏈路應用數據的至少一些；以及(c)向所述網絡節點傳送所述第二分組，特徵在於創建所述第二分組的步驟包括在所述第二分組的報頭中包括原來包括在所述第一分組的報頭中的所述優先級信息或從所述優先級信息推導的比特。
33.如權利要求32所述的基站，其中所述第二分組是網際網路協議分組，並且所述第二分組的報頭包括差分服務(此)欄位或服務類型(TOQ欄位，以及在所述第二分組的報頭中包括所述優先級信息或從所述優先級信息推導的所述比特的步驟包括在所述第二分組的報頭的DS或TOS欄位中放置所述優先級信息或所述比特。
34.如權利要求32-33的任一項所述的基站，其中所述第一分組是UDP/IP或TCP/IP分組，並且所述第一分組的報頭包括埠號欄位，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述埠號欄位中。
35.如權利要求32-33的任一項所述的基站，其中所述第一分組是隧道化協議分組，並且所述第一分組的報頭包括隧道端點標識(TEPI) 欄位，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述TEPI欄位中。
36.如權利要求32-33的任一項所述的基站，其中所述第一分組是ATM分組，以及所述優先級信息的至少一些被包含在所述ATM分組的報頭中。
37.如權利要求32-36的任一項所述的基站，其中所述基站配置成至少部分地基於所述第一分組的報頭中包括的所述優先級信息，調度所述下行鏈路應用數據到所述UE的傳送。
38.如權利要求32-37的任一項所述的基站，其中所述基站配置成至少部分地基於所述優先級信息來調度來自所述UE的上行鏈路傳送。
39.如權利要求32-38的任一項所述的基站，其中創建所述第二分組的步驟包括 確定所述上行鏈路應用數據是否尋址到始發了所述下行鏈路應用數據的相同應用端點；以及響應於確定所述上行鏈路應用數據尋址到始發了所述下行鏈路應用數據的相同應用端點，在所述第二分組的報頭中包括原來包括在所述第一分組的報頭中的所述優先級信息或從所述優先級信息推導的比特。
全文摘要
在一方面中，本發明提供用於將應用數據及優先級信息一起從一個網絡節點傳遞到另一網絡節點的設備和方法，以便接收網絡節點可在調度應用數據到應用數據的預期接收器的傳送中使用優先級信息。
文檔編號H04W72/10GK102428739SQ200980159457
公開日2012年4月25日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者A·阿維德森, T·韋斯特霍爾姆 申請人:瑞典愛立信有限公司