CN108012254B - 一种数据传输速率控制方法和*** - Google Patents

一种数据传输速率控制方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数据传输速率控制方法和***，涉及通信技术领域，其中的方法包括：HSS为签约用户生成用户签约数据，用户签约数据包括：APN Rate Control参数；HSS将APN Rate Control参数分别传输至用户终端和PGW，使用户终端和PGW基于APN RateControl参数进行数据传输控制。本发明的数据传输速率控制方法和***，将APN Rate Control参数在HSS中进行签约，能有效提高APNRate Control参数配置地灵活性，可以在HSS上为不同业务签约不同的数据包速率，在此基础上实现差异化的灵活计费。

Description

一种数据传输速率控制方法和***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输速率控制方法和***。
背景技术
基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,简称NB-IoT)为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IOT物联网数据包的特点：小数据、低频发。尽管NB-IOT终端发送的是小数据包，但由于NB-IOT终端的海量部署和小数据包的特性，仍需对数据包发送进行控制。现有标准引入了接入点名称速率控制APN Rate Control参数用于进行传输速率控制，例如，基于APN RateControl参数可以限制每用户每天/周/月最多发送n条消息。
目前标准中定义的APN Rate Control参数静态配置在PGW(PDN GateWay，分组数据网关)/PCEF(Policy and Charging Enforcement Function,策略和计费执行功能)，通过PCO infomation Element向终端发送APN上行控制指令，控制面NAS data PDUs、用户面S1-U都适用。同时在PGW/PCEF上进行下行控制，在超过控制门限时，进行丢包或延迟发送处理。但是，现有的APN Rate Control参数配置方式不灵活、具有局限性。APN Rate Control参数需要在PGW/PCEF进行静态配置，如果终端接入不同的分组网络，由于未及时在新接入的PGW/PCEF静态配置APN Rate Control参数，则无法进行传输速率控制。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种数据传输速率控制方法和***。
根据本发明的一个方面，提供一种数据传输速率控制方法，包括：归属用户服务器HSS为签约用户生成用户签约数据，其中，所述用户签约数据包括：接入点名称速率控制APNRate Control参数；所述HSS将所述APN Rate Control参数分别传输至用户终端和分组数据网关PGW，以使所述用户终端和所述PGW基于所述APN Rate Control参数进行数据传输控制。
可选地，所述HSS将所述APN Rate Control参数分别传输至用户终端和PGW包括：所述HSS向移动管理实体MME发送所述APN Rate Control参数；所述MME将所述APN RateControl参数分别发送给所述用户终端和所述PGW。
可选地，所述HSS向MME发送所述APN Rate Control参数包括：所述MME向所述HSS发送位置更新请求，用于获取所述用户签约信息；所述HSS向所述MME发送位置更新响应消息，其中，所述位置更新响应消息中携带有所述APN Rate Control参数。
可选地，所述MME接收到用户终端发送的附着请求；所述MME在所述用户终端鉴权成功后，从所述HSS获取与所述用户终端相对应的所述APN Rate Control参数；所述MME将所述APN Rate Control参数通过附着响应消息发送给所述用户终端；所述用户终端根据所述APN Rate Control参数控制上行数据速率。
可选地，所述MME通过服务网关SGW将所述APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给所述PGW；所述PGW根据所述APN Rate Control参数控制对于所述用户终端的下行数据速率。
可选地，所述用户终端包括：NB-IoT终端。
根据本发明的另一方面，提供一种数据传输速率控制***，包括：归属用户服务器HSS和分组数据网关PGW；所述HSS，用于为签约用户生成用户签约数据，所述用户签约数据包括：接入点名称速率控制APN Rate Control参数；将所述APN Rate Control参数分别传输至用户终端和所述PGW，以使所述用户终端和所述PGW基于所述APN Rate Control参数进行数据传输控制。
可选地，移动管理实体MME，用于在所述用户终端请求附着网络时，从所述HSS获取所述APN Rate Control参数；将所述APN Rate Control参数分别发送给所述用户终端和所述PGW。
可选地，所述MME向所述HSS发送位置更新请求，用于获取所述用户签约信息；所述HSS向所述MME返回位置更新响应消息，其中，所述位置更新响应消息中携带有所述APNRate Control参数。
可选地，所述MME接收到用户终端发送的附着请求，在所述用户终端鉴权成功后，从所述HSS获取与所述用户终端相对应的所述APN Rate Control参数，并将所述APN RateControl参数通过附着响应消息发送给所述用户终端；所述用户终端根据所述APN RateControl参数控制上行数据速率。
可选地，所述MME通过所述SGW将所述APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给所述PGW；所述PGW根据所述APN Rate Control参数控制对于所述用户终端的下行数据速率。
可选地，所述用户终端包括：NB-IoT终端。
本发明的数据传输速率控制方法和***，将APN Rate Control参数在HSS中进行签约，在终端附着时由HSS将APN Rate Control参数下发给MME，MME在连接建立过程中将APN Rate Control参数发送给PGW，并通过NAS消息下发给终端，终端执行上行数据包控制，PGW执行下行数据包控制，能够有效提高APN Rate Control参数配置地灵活性，对于不同业务可签约不同值，并基于此实现差异化计费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明的数据传输速率控制方法的一个实施例的流程示意图；
图2为根据本发明的数据传输速率控制方法的另一个实施例的消息交互示意图；
图3为根据本发明的数据传输速率控制***的一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。
图1为根据本发明的数据传输速率控制方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：
步骤101，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)为签约用户生成用户签约数据，用户签约数据包括接入点名称速率控制APN Rate Control参数等。
步骤102，HSS将APN Rate Control参数分别传输至用户终端和PGW(PDN GateWay，分组数据网关)。用户终端可以有多种类型，例如为NB-IoT终端等。
步骤103，用户终端和PGW基于APN Rate Control参数进行数据传输控制。
上述实施例中的数据传输速率控制方法，针对现有标准中对于APN Rate Control静态配置的局限性，在HSS进行APN Rate Control参数签约，HSS将签约用户的APN RateControl参数分别传输至用户终端和PGW，用户终端和PGW进行数据传输控制，能够根据业务需求灵活签约，实现差异化计费。
在一个实施例中，在用户终端请求附着网络时，HSS向MME(Mobility ManagementEntity，移动管理实体)发送APN Rate Control参数，MME将APN Rate Control参数分别发送给用户终端和PGW。HSS向移动管理实体MME发送APN Rate Control参数可以通过多种方式。例如，MME向HSS发送位置更新请求，用于获取用户签约信息。HSS向MME发送位置更新响应消息，位置更新响应消息中携带有APN Rate Control参数。
MME将APN Rate Control参数分别发送给用户终端和PGW可以有多种方式。例如，MME接收到用户终端发送的附着请求，MME在用户终端鉴权成功后从HSS获取与用户终端相对应的APN Rate Control参数。MME将APN Rate Control参数通过附着响应消息发送给用户终端，用户终端根据APN Rate Control参数控制上行数据速率。MME通过SGW(ServingGateWay，服务网关)将APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给PGW，PGW根据APN Rate Control参数控制对于用户终端的下行数据速率。
上述实施例中的数据传输速率控制方法，将APN Rate Control参数在HSS中进行签约，在终端附着时由HSS将APN Rate Control参数下发给MME，MME在连接建立过程中将APN Rate Control参数发送给PGW，并通过NAS消息下发给终端，终端执行上行数据包控制，PGW执行下行数据包控制，能够有效提高APN Rate Control参数配置地灵活性，对于不同业务可签约不同值，并基于此实现差异化计费。
图2为根据本发明的数据传输速率控制方法的另一个实施例的消息交互示意图，如图2所示：预先在HSS中为签约用户生成用户签约数据，用户签约数据包括：APN RateControl参数等。
步骤201，签约用户为NB-IoT终端，NB-IoT终端与基站建立RRC(Radio ResourceControl，无线资源连接)。
步骤202，NB-IoT终端向MME发送附着请求。
NB-IoT终端向MME发送的网络附着请求中包括该NB-IoT终端的用户标识ID信息，用户ID唯一标识一个UE用户，用户ID可以是国际移动用户识别码IMSI等。
步骤203，MME基于HSS中存放的用户鉴权信息，对NB-IoT终端进行LTE网络接入鉴权。NB-IoT终端的接入鉴权流程可以是标准的LTE鉴权流程。
步骤204，HSS向移动管理实体MME发送APN Rate Control参数。
例如，MME向HSS发起位置更新请求，请求进行位置更新以及请求获取APN RateControl参数，其中的位置更新请求中包括NB-IoT终端的用户ID。HSS基于用户标识ID获取该NB-IoT终端对应的APN Rate Control参数并发送给MME，可以通过MME与HSS之间的数据交互接口传输APN Rate Control参数。
步骤205，MME通过SGW将APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给PGW。
步骤206，PGW在接收到APN Rate Control参数后，向SGW以及MME发送创建会话响应消息。
步骤207，MME将APN Rate Control参数通过附着响应消息发送给用户终端。MME也可以将APN Rate Control参数通过其它的NAS(非接入层)消息发送给用户终端。
步骤208，附着完成。
步骤209，RRC连接释放。
上述实施例中的数据传输速率控制方法，将APN Rate Control参数在HSS中进行签约，在终端附着时由HSS将APN Rate Control参数下发给MME，MME在连接建立过程中将APN Rate Control参数发送给PGW，并通过NAS消息下发给终端，终端执行上行数据包控制，PGW执行下行数据包控制，能有效提高APN Rate Control参数配置地灵活性，可以在HSS上为不同业务签约不同的数据包速率，在此基础上实现差异化的灵活计费。
在一个实施例中，如图3所示，提供一种数据传输速率控制***，包括：MME32、HSS33、SGW34和PGW35。HSS33为签约用户生成用户签约数据，用户签约数据包括：APN RateControl参数等。HSS33将APN Rate Control参数分别传输至用户终端31和PGW35，使用户终端31和PGW35基于APN Rate Control参数进行数据传输控制。用户终端31包括：NB-IoT终端等。
移动管理实体MME32在用户终端请求附着网络时，从HSS33获取APN Rate Control参数，将APN Rate Control参数分别发送给用户终端31和PGW35。例如，MM35E向HSS33发送位置更新请求，用于获取用户签约信息。HSS33向MME32返回位置更新响应消息，位置更新响应消息中携带有APN Rate Control参数。
MME32接收到用户终端发送的附着请求，在用户终端鉴权成功后，从HSS33获取与用户终端相对应的APN Rate Control参数，并将APN Rate Control参数通过附着响应消息发送给用户终端31。用户终端31根据APN Rate Control参数控制上行数据速率。MME32通过SGW34将APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给PGW35。PGW35根据APN RateControl参数控制对于用户终端31的下行数据速率。
上述实施例中的数据传输速率控制方法和***，将APN Rate Control参数在HSS中进行签约，在终端附着时由HSS将APN Rate Control参数下发给MME，并将APN RateControl参数发送给PGW，并通过NAS消息下发给终端，终端执行上行数据包控制，PGW执行下行数据包控制，能有效提高APN Rate Control参数配置地灵活性，运营商在开展NB-IOT网络运营时，可以在HSS上为不同业务签约不同的数据包速率，不同业务可签约不同值，在此基础上实现差异化的灵活计费。
可能以许多方式来实现本发明的方法和***。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和***。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种数据传输速率控制方法，其特征在于，包括：
归属用户服务器HSS为签约用户生成用户签约数据，其中，所述用户签约数据包括：接入点名称速率控制APN Rate Control参数；
所述HSS将所述APN Rate Control参数分别传输至用户终端和分组数据网关PGW，以使所述用户终端和所述PGW基于所述APN Rate Control参数进行数据传输控制；
其中，MME向所述HSS发送位置更新请求，用于获取所述用户签约数据；所述HSS向所述MME发送位置更新响应消息，其中，所述位置更新响应消息中携带有所述APN Rate Control参数；所述MME将所述APN Rate Control参数分别发送给所述用户终端和所述PGW；
其中，所述MME接收到用户终端发送的附着请求；所述MME在所述用户终端鉴权成功后，从所述HSS获取与所述用户终端相对应的所述APN Rate Control参数；所述MME将所述APNRate Control参数通过附着响应消息发送给所述用户终端；
所述MME通过服务网关SGW将所述APN Rate Control参数通过会话创建请求消息发送给所述PGW。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述用户终端根据所述APN Rate Control参数控制上行数据速率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
所述PGW根据所述APN Rate Control参数控制对于所述用户终端的下行数据速率。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，
所述用户终端包括：NB-IoT终端。
5.一种数据传输速率控制***，其特征在于，包括：归属用户服务器HSS和分组数据网关PGW；
所述HSS，用于为签约用户生成用户签约数据，所述用户签约数据包括：接入点名称速率控制APN Rate Control参数；将所述APN Rate Control参数分别传输至用户终端和所述PGW，以使所述用户终端和所述PGW基于所述APN Rate Control参数进行数据传输控制；
移动管理实体MME，用于向所述HSS发送位置更新请求，用于获取所述用户签约数据，从所述HSS获取所述APN Rate Control参数，将所述APN Rate Control参数分别发送给所述用户终端和所述PGW；
所述HSS向所述MME返回位置更新响应消息，所述位置更新响应消息中携带有所述APNRate Control参数；
所述MME接收到用户终端发送的附着请求，在所述用户终端鉴权成功后，从所述HSS获取与所述用户终端相对应的所述APN Rate Control参数，并将所述APN Rate Control参数通过附着响应消息发送给所述用户终端；
所述数据传输速率控制***还包括：服务网关SGW；所述MME通过所述SGW将所述APNRate Control参数通过会话创建请求消息发送给所述PGW。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，
所述用户终端根据所述APN Rate Control参数控制上行数据速率。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，还包括：
所述PGW根据所述APN Rate Control参数控制对于所述用户终端的下行数据速率。
8.如权利要求5至7任一项所述的***，其特征在于，
所述用户终端包括：NB-IoT终端。
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