CN100411362C - 一种由网络控制服务质量请求的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由网络控制服务质量请求的方法，业务服务器收到来自终端的业务请求后，根据该业务的具体类型和内容决定该业务所需的业务质量请求，并将业务质量请求发送给策略决策功能实体PDF；PDF根据所收到的业务质量请求以及网络的情况得到网络资源申请消息并将该消息发送至GPRS网关支持节点GGSN；GGSN根据收到的网络资源申请消息得到服务质量QoS请求，并根据所得到的QoS请求分别在GGSN、GPRS业务支持节点SGSN和无线网络控制器RNC申请资源。本发明方法对终端的要求低，便于推广应用。

Description

一种由网络控制服务质量请求的方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种由网络控制服务质量(Qualityof Service，QoS)请求的方法。
背景技术
第三代(3G)移动通信技术的关键特点是可以提供更丰富的移动多媒体业务。在提供多媒体业务时，不同类型的业务会有不同的QoS要求，网络只有满足这些要求才能为用户提供满意的服务。因此，在3G网络提供某种多媒体业务之前，要先向3G网络申请与该业务相应的QoS，由3G网络根据该请求分配网络资源。
宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技术采用通用无线分组服务(GPRS)，是第三代(3G)移动通信网络中的主流技术。图1所示为WCDMA网络3GPP R99协议中定义的网络QoS请求过程，其特点是以终端为主导进行QoS请求。首先，终端101的应用层根据来自用户进行某种业务的要求，例如：网页浏览、播放流媒体等，获得该业务需要的业务质量请求。终端101再将该业务质量请求转换成QoS请求，并通过终端的分组数据协议(PDP)/无线接入承载(RAB)层发送给WCDMA网络的GPRS业务支持节点(SGSN)102。SGSN 102收到QoS请求后，先从归属位置寄存器(HLR)103获取该终端用户的签约信息，再根据签约信息对所收到的QoS请求进行鉴权分析，如果鉴权通过，则分别通过Iu接口和Gn接口向接入网的无线网络控制器(RNC)104和GPRS网关支持节点(GGSN)105申请资源，同时也在本地申请相应的资源，从而完成整个网络的QoS请求过程。业务服务器106没有参与该QoS请求过程。
该方案的主要问题在于，QoS请求的正确性依赖终端和终端应用层做出正确的触发、映射和申请，但考虑到终端的种类繁多、应用更是难以计数，因此实施的一致性和正确性很难得到保证。这种技术虽然最早在协议中被定义，但到目前为止没有得到规模应用。
图2所示为WCDMA网络3GPP协议R6版本定义的QoS请求过程。首先终端201的应用层将业务请求转换为应用请求并发送至业务服务器202的应用层，业务服务器202收到应用请求后，通过Gq接口向策略决策功能实体(PDF)203申请QoS令牌，并将该QoS令牌通知终端201，终端201在QoS请求中携带QoS令牌向GGSN 204申请网络资源，GGSN 204会把资源申请内容和令牌发送给PDF 203，由PDF 203决策该终端是否能进行本次服务质量申请。如果终端可以获得服务，再由GGSN 204向WCDMA网络中的其他网元，即SGSN 205和RNC 207请求资源，并最终完成QoS请求。
此种QoS申请模式通过终端携带令牌进行，对终端的操作要求相对于前一种方案有所下降。但因为要支持令牌的传递，该技术要求终端和应用服务器必须支持R6标准的呼叫初始化协议(SIP)信令。目前还没有终端能支持该标准，因此这种QoS申请模式的推广也有相当大的难度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种由网络控制QoS请求的方法，降低QoS请求对终端的要求。
本发明方法包括如下步骤：
A、业务服务器收到来自终端针对业务的应用请求后，根据所述业务的具体类型和内容决定该业务所需的业务质量请求，并将业务质量请求发送给策略决策功能实体PDF；
B、PDF根据所收到的业务质量请求以及网络的情况得到网络资源申请消息，并将该消息发送至GPRS网关支持节点GGSN；
C、GGSN根据收到的网络资源申请消息得到服务质量请求，并根据所得到的服务质量请求在本地设备分配资源，并将该服务质量请求发送给GPRS业务支持节点SGSN；
D、SGSN根据所收到的服务质量请求在本地设备分配资源，并将该服务质量请求发送给无线网络控制器RNC；
E、RNC根据所收到的服务质量请求在本地设备分配资源。
较佳地，步骤D中SGSN收到服务质量请求后，进一步包括：
SGSN从归属位置寄存器HLR获取该服务质量请求对应的终端的签约信息，并根据该签约信息判断终端是否有权使用所申请的网络资源，如果是，则继续执行所述在本地分配资源，并将该服务质量请求发送给RNC的步骤；否则，向终端返回鉴权失败的消息并退出本流程。
步骤B所述网络资源申请消息可以为以下内容的任意组合：最大带宽要求、最小带宽要求、误码率要求、时延要求、连接描述信息。
所述连接描述信息还可以进一步包括：IP五元组、服务类型字段。
较佳地，所述GGSN根据收到的网络资源申请消息得到服务质量请求为：GGSN首先匹配该网络资源申请消息中业务所使用的分组数据协议PDP的上下文，然后将该网络资源申请消息中对网络资源的要求和PDP上下文中对网络资源的要求合并，得到服务质量请求。
由以上技术方案可以看出，终端只需向业务服务器发出业务请求，主要业务QoS请求的业务流程由网络中其它设备完成，因此对终端的要求大大降低，解决了由于终端的复杂多变而造成不易推广的问题；并且QoS请求策略控制在网络运营商手中，使策略更容易被实施，也易于扩展优化。
附图说明
图1为WCDMA网络3GPP R99协议中定义的QoS请求过程示意图；
图2为WCDMA网络3GPP协议R6版本定义的QoS请求过程示意图；
图3为本发明的网络QoS请求过程示意图；
图4为本发明的网络QoS请求业务流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
本发明的核心思想为：将由业务请求到QoS请求转换过程分解成若干个步骤，并由网络中的若干设备分别完成其中的一个步骤，其中终端根据用户使用业务的要求发出应用请求，应用服务器完成由应用请求到业务质量请求的转换，PDF根据业务质量请求得到网络资源申请信息，最终由GGSN根据网络资源申请信息得到QoS请求，得到了QoS请求后再由SGSN对该QoS请求进行鉴权。
根据图3的网络结构和图4的业务流程，本发明的具体步骤为：
步骤401：终端301的应用层得到来自用户的进行某项业务的要求后，将进行该业务的应用请求发送给业务服务器302的应用层。
步骤402：业务服务器302的应用层收到应用请求后，根据该应用请求的业务具体类型和内容确定该业务需要的业务质量，根据所确定的业务质量生成业务质量请求，并将业务质量请求通过自身和PDF303之间的Gq接口发送给PDF 303。所述生成业务质量请求的具体做法可以为：业务服务器302中预设业务质量参数表，在该表中对于每一项可以执行的业务，预设了相应的业务质量参数；根据收到的应用请求中业务的具体类型和内容查找业务质量参数表，得到本次应用请求对应的具体业务质量参数，生成包括了这些具体业务质量参数的业务质量请求。
步骤403：PDF303根据获得的业务质量请求和网络的状况，把业务质量请求转换为网络资源申请发送给WCDMA网络中的GGSN 304。PDF 303中预设了业务质量参数和网络资源要求对应关系的数据表，根据收到的业务质量请求中包括的参数，查找该数据表即可得到网络资源要求。网络资源申请消息中的网络资源要求可以包括：最大带宽要求、保证带宽即最小带宽要求、误码率要求、时延要求以及该应用的连接描述信息，所述连接描述信息包括IP五元组、服务类型(Type ofService，TOS)字段。
步骤404：GGSN 304获得网络资源申请消息后，首先匹配到该业务使用的PDP上下文；然后把网络资源申请消息中对资源的要求和PDP上下文目前对资源的要求进行合并，获得一组唯一的对网络的QoS请求。例如：PDP上下文中目前已经进行的业务对带宽的要求为3Mbps，而本次网络资源申请消息中对带宽的要求为1Mbps，所谓合并的意思为将这两个要求相加，即合并后的对网络带宽的要求为4Mbps。
步骤405：GGSN 304根据所获得的QoS请求在本地设备上分配相应的资源，并将QoS请求发送给SGSN 305。
步骤406：SGSN 305从HLR306中获取该终端用户的签约信息，根据所获取的签约信息对GGSN 304发送来的QoS请求进行鉴权分析，判断该用户是否有权使用所申请的资源，如果鉴权成功则执行步骤407～408；如果鉴权失败则执行步骤409。
步骤407～408：SGSN 305根据QoS请求分配本地资源并发送QoS请求给RNC，RNC根据所收到的QoS请求分配本地资源；资源申请完成后，完成本次QoS请求的业务流程。
步骤409：SGSN 305向终端301返回鉴权失败的消息，并退出本次QoS请求的业务流程。
以上整个QoS申请过程中，终端只需向业务服务器发出应用请求，主要业务过程由网络控制并完成，对终端没有任何附加要求，终端和应用服务器的应用层也不必支持SIP协议；本发明的实施只需要升级或改造业务服务器/PDF/GGSN等网络设备，该升级或改造的过程由网络运营商完成，便于实施。使用本发明方法使网络可以更便捷的提供QoS能力、提供丰富多彩的多媒体业务。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种由网络控制服务质量请求的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A、业务服务器收到来自终端针对业务的应用请求后，根据所述业务的具体类型和内容决定该业务所需的业务质量请求，并将业务质量请求发送给策略决策功能实体PDF；
B、PDF根据所收到的业务质量请求以及网络的情况得到网络资源申请消息，并将该消息发送至GPRS网关支持节点GGSN；
C、GGSN根据收到的网络资源申请消息得到服务质量请求，并根据所得到的服务质量请求在本地设备分配资源，并将该服务质量请求发送给GPRS业务支持节点SGSN；
D、SGSN根据所收到的服务质量请求在本地设备分配资源，并将该服务质量请求发送给无线网络控制器RNC；
E、RNC根据所收到的服务质量请求在本地设备分配资源。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中SGSN收到服务质量请求后，进一步包括：
SGSN从归属位置寄存器HLR获取该服务质量请求对应的终端的签约信息，并根据该签约信息判断终端是否有权使用所申请的网络资源，如果是，则继续执行所述在本地分配资源，并将该服务质量请求发送给RNC的步骤；否则，向终端返回鉴权失败的消息并退出本流程。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述网络资源申请消息为以下内容的任意组合：最大带宽要求、最小带宽要求、误码率要求、时延要求、连接描述信息。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述连接描述信息进一步包括：IP五元组、服务类型字段。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述GGSN根据收到的网络资源申请消息得到服务质量请求为：GGSN首先匹配该网络资源申请消息中业务所使用的分组数据协议PDP的上下文，然后将该网络资源申请消息中对网络资源的要求和PDP上下文中对网络资源的要求合并，得到服务质量请求。
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