CN104685839B - 用于处理分组的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于处理分组的方法和装置。根据本发明一实施例的基站处理分组的方法包括:用于根据在分组首标中包含的附加信息来获得与用于处理相应分组的方法相关的规则信息的步骤;用于接收分组的步骤;用于从所接收分组的首标中获取附加信息的步骤;和用于基于所获得的规则信息和所获得的附加信息来处理所接收分组的分组处理步骤。根据本发明一个实施例,基站可以根据其状态执行正确的分组控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理分组的方法和装置,并且更具体地,涉及一种适当地处理分组从而防止拥塞的方法和装置。
背景技术
图1示出现有的长期演进(LTE)移动通信系统的架构。
参照图1,LTE移动通信系统的无线接入网络包括用户设备(UE)100、演进的基站(演进的节点B、RAN节点、eNB或节点B)105、移动性管理实体(MME)110、服务网关(S-GW)125、分组数据网络网关(PDN-网关,P-GW)130、应用功能(AF)140以及策略和计费规则功能(PCRF)135。UE 100可以通过ENB 105、S-GW 125和PDN网关(P-GW)130来连接至外部网络。无线接入网络可以进一步包括诸如通用陆地无线接入网络(UTRAN)180、GSM EDGE无线接入网络(GERAN)190、服务GPRS支持节点(SGSN)115和家庭用户服务器(HSS)120的实体/系统,或与之连接。
UE 100可以通过ENB 105、S-GW 125和P-GW 130来连接至外部网络(诸如运营商IP服务150)。AF 140是在应用层与用户交换应用有关的信息的实体。PCRF 135是用于控制与用户QoS(服务质量)有关的策略的实体。与特定的策略对应的策略和计费控制(PCC)规则被发送给P-GW 130用于实施。
ENB 105是无线接入网络(RAN)节点,其对应于UTRAN 180的无线网络控制器(RNC)或GERAN 190的基站控制器(BSC)。ENB 105通过无线信道连接至UE 100,并且类似于现有的RNC或BSC来起作用。
在LTE系统中,因为包括实时服务(像VoIP(IP语音))的所有用户业务都是通过共享信道来服务,所以有必要基于从UE 100收集的状态信息来执行调度。ENB 105执行此调度功能。
S-GW 125提供数据承载,并且在MME 110的控制下创建和移除数据承载。MME 110执行各种控制功能,并且可以连接至多个ENB 105。
PCRF 135是执行对于业务的整体QoS和计费控制功能的实体。
一般,用户平面(UP)指的是涉及UE 100、ENB 105、S-GW 125和P-GW 130的路径,沿着其发送和接收用户数据。在此路径中,在UE 100和ENB 105之间使用具有严格的资源约束的无线信道。
在如LTE的无线通信系统中,基于演进的分组系统(EPS)承载来施加QoS。一个EPS承载用于发送具有相同的QoS要求的IP流。可以向EPS承载分配诸如QoS类别标识符(QCI)以及分配和保持优先权(ARP)的QoS参数。EPS承载对应于通用分组无线服务(GPRS)系统的分组数据协议(PDP)上下文。
RAN必须在有限的频率之内与用户交换数据。当许多用户保留在由RAN节点(即ENB105)管理的小区中或者用户业务量变得较大时,在RAN中可能出现拥塞。在用于处理拥塞的相关技术方案中,ENB 105可以使用诸如分配给承载的QCI或ARP的QoS参数来对资源分配排优先次序。
然而,随着各种类型的服务应用的引入,在单个服务或应用中可能涉及具有不同QoS要求的多个媒体或IP流。例如,当诸如文本、照片、视频和音乐的不同媒体在单个网页中彼此共存时,各个媒体可能在现在系统中具有不同的QoS要求。在综合拥塞控制失败的情况中,一个媒介可能早于或晚于另一媒介被传递,这降低了用户感知的服务质量。例如,与高优先权QCI的承载映射的视频可以首先被接收到,而与低优先权QCI的承载映射的文本可以被稍后接收到,这导致用户不便。
发明内容
技术问题
鉴于以上问题,已经做出本发明。相应地,本发明一方面是提供一种可以在拥塞的情形中有效地控制分组的分组处理方法和装置。
技术方案
根据本发明一方面,提供一种用于处理分组的方法。该方法可以包括:从策略和计费规则功能(PCRF)接收用于分组检查(PI)的规则;分析包含在所接收的分组中的信息;以及基于所分析的信息和接收的规则来确定是否以服务种类标识符或索引来标记所述分组。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于处理分组的装置。该装置可以包括:通信单元,用于从策略和计费规则功能(PCRF)接收用于分组检查(PI)的规则;和控制单元,用于执行以下过程:分析在所接收的分组中包含的信息,并且基于所分析的信息和接收的规则来确定是否以服务种类标识符或索引来标记该分组。
根据本发明的另一方面,提供一种用于向构成移动通信系统的网络实体发送规则的方法。该方法可以包括:向网络实体发送服务控制(SC)规则,其中SC规则包括标识规则的规则ID、指示可将规则应用于的目标的目标标准、服务种类指示符(SCI)格式、SCI过滤器描述符、过滤器应用条件、要对匹配于过滤器应用条件的分组执行的基站操作、规则开始条件和规则结束条件中的至少一个;并且从网络实体接收与所发送的SC规则对应的响应。
根据本发明另一方面,提供一种在基站(ENB)中用于处理分组的方法。该方法可以包括:根据在分组的首标中包含的补充信息来获得关于用于处理分组的规则的信息;接收分组;从所接收的分组的首标中提取补充信息;并且基于所获得的规则信息和所提取的补充信息来处理所接收的分组。
根据本发明另一方面,提供一种用于处理分组的基站(ENB)。该基站可以包括:通信单元,用于接收分组;和控制单元,用于执行以下过程:根据在分组首标中包含的补充信息来获得关于用于分组处理的规则的信息,从所接收的分组的首标中提取补充信息,并且基于所获得的规则信息和所提取的补充信息来处理所接收的分组。
根据本发明另一个方面,提供一种用于处理分组的方法。该方法可以包括:获得与包括条件和相关联的标记值的规则有关的信息;接收分组;根据规则信息将标记值标记在所接收的分组的首标上;并且发送以标记值标记的分组。
根据本发明另一方面,提供一种用于处理分组的装置。该装置可以包括:通信单元,用于接收分组;以及控制单元,用于执行以下过程:获得与包含条件和相关联的标记值的规则有关的信息,并且根据规则信息将标记值标记在所接收的分组的首标上。通信单元可以发送以标记值标记的分组。
有益技术效果
在本发明的特征中,可以在拥塞的情形中有效地控制分组。因此,可以增强用户感知的服务质量。
附图说明
图1示出现有的长期演进(LTE)移动通信系统的架构。
图2是根据本发明一实施例的用于发送PI规则消息的过程的序列图。
图3是根据本发明一实施例的用于发送PI规则开始消息的过程的序列图。
图4是根据本发明一实施例的用于发送PI规则停止消息的过程的序列图。
图5示出根据本发明一实施例的SCI格式。
图6示出根据本发明一实施例的SCI格式消息的格式。
图7是标记器(网关和/或TDF)对用户分组执行SCI标记的过程的流程图。
图8是根据本发明一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
图9是根据本发明一实施例的用于发送SC规则开始消息的过程的序列图。
图10是根据本发明一实施例的用于发送SC规则停止消息的过程的序列图。
图11是根据本发明一实施例的用于SC规则传输的过程的序列图。
图12是根据本发明一实施例的ENB处理分组的过程的流程图。
图13是根据本发明一实施例的ENB的框图。
图14是根据本发明一实施例的标记器的框图。
图15是根据本发明一实施例的控制器的框图。
图16是根据本发明另一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
图17是根据本发明的另一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
图18是根据图16或图17的实施例的实施节点处理分组的过程的流程图。
具体实施方式
在对本发明实施例的以下描述中,可以省略对合并于此的公知功能和结构的详细描述以避免模糊本发明的主题。
对本发明的实施例的以下描述聚焦于第三代合作伙伴计划(3GPP)LTE系统。然而,对于本领域技术人员应该显然的是,本发明的主题也可适用于具有相似的技术基础和系统配置的其它通信/计算机系统而无需重大的修改。例如,与LTE系统有关的描述可以应用于具有相似的系统架构的UTRAN 180和GERAN 190。在这种情况中,ENB(RAN节点)可以用RNC/BSC来代替,S-GW 125可以被省略或被包括在SGSN 115中,并且P-GW 130可以对应于网关GPRS支持节点(GGSN)。在LTE系统中的承载可以对应于UTRAN/GERAN系统中的PDP上下文。
图2是根据本发明一实施例的用于发送PI规则消息的过程的序列图。
参照图2,通信网络包括控制器200和标记器210。例如,控制器200可以包括PCRF。标记器210可以包括业务检测功能(TDF)和/或网关。这里,网关可以是P-GW和S-GW中的至少一个。
在一个实施例中,控制器200控制标记器210将用户数据分组标记以服务种类。即,控制器200向标记器210提供关于分组检查(PI)的层级的控制信息、服务种类标识符的格式和内容、要识别的业务的类型以及分组检查的开始和结束时间。这有助于更精确和有效的服务种类标记。
在步骤230,控制器200向标记器210发送一个或多个分组检查(PI)规则。一个PI规则可以包括规则ID、目标标准、服务种类标识符(SCI)格式、一个或多个PI过滤器标准、规则开始条件和规则结束条件。
目标标准可以通过公共陆地移动网络(PLMN)ID、用户或组ID、接入点名称(APN)、承载类型(保证的比特率(GBR)或非GBR)、QoS种类标识符(QCI)或其组合来给出。
SCI格式指示要被插入在分组首标中的补充信息的格式。稍后参照图5来描述SCI格式。
PI过滤器标准可以包括用于检查的过滤器的过滤器描述、用于过滤器的应用条件以及在满足条件时要标记的标记值。这里,应用条件可以包括对UE(分组发送器或接收器)所属的ENB的拥塞的状态或层级的指示。标记值是当分组被确定为属于特定的服务或应用时要被写到所检查出的一分组的SCI或其一部分。过滤器描述符指示当满足应用条件时的检查的层级和/或方案。
规则开始条件是用于确定PI规则的有效性的条件,并且可以包括时间信息。规则结束条件是用于确定PI规则的无效性的条件,并且可以包括时间信息。
PI规则可以在控制器200和标记器210之间发送,而不涉及IP连接性接入网络(IP-CAN)会话。PI规则也可以与IP-CAN会话相关地被发送。当PI规则被与IP-CAN会话相关地传递时,PI规则可应用于所有分组。当PI规则被传递涉及IP-CAN会话时,PI规则仅可应用于属于IP-CAN会话的承载。
一旦成功地接收到PI规则,在步骤240,标记器210向控制器200发送PI规则ACK。PI规则ACK包含在步骤230接收到的PI规则的规则ID。因此,控制器200可以知道PI规则被标记器210成功地接收。在步骤230处的PI规则和在步骤240的PI规则ACK是相对应的。
图3是根据本发明一实施例的用于发送PI规则开始消息的过程的序列图。
参照图3,在步骤330,控制器200向标记器210发送PI规则开始消息,指示PI规则应用。这里,PI规则开始消息可以包括要被应用的PI规则的规则ID和用于终止PI规则的应用的终止条件。一旦接收到PI规则开始消息,标记器210开始应用相应的PI规则,该PI规则被视为有效,直到满足终止条件。
一旦成功地接收到PI规则开始消息,在步骤340,标记器210向控制器200发送PI规则ACK,指示成功的接收。PI规则ACK包含在步骤330接收到的PI规则开始消息的规则ID。因此,控制器200可以知道PI规则开始消息被标记器210成功地接收。
图4是根据本发明一实施例的用于发送PI规则停止消息的过程的序列图。
参照图4,在步骤430,控制器200向标记器210发送PI规则停止消息,指示PI规则终止。这里,PI规则停止消息可以包括要被停止的PI规则的规则ID和用于开始PI规则的应用的开始条件。一旦接收到PI规则停止消息,标记器210停止相应的PI规则的应用,该PI规则被视为无效,直到满足开始条件。
一旦成功地接收到PI规则停止消息,在步骤440,标记器210向控制器200发送PI规则ACK,指示成功的接收。PI规则ACK包含在步骤430接收到的PI规则停止消息的规则ID。因此,控制器200可以知道PI规则停止消息被标记器210成功地接收。
在图2至4中,利用了PI规则ACK消息。为了使得控制器200能够容易地识别与ACK消息对应的消息,标记器210可以向控制器200发送包括消息标识信息的PI规则ACK消息。这里,消息标识信息可以指示PI规则消息、PI规则开始消息和PI规则停止消息中的一个。替换地,控制器200可以发送具有序号的消息。一旦接收到消息,标记器210可以以包含序号的ACK消息响应。
图5示出根据本发明一实施例的SCI格式。
参照图5,服务种类标识符(SCI)可以被控制器、标记器和ENB使用。SCI包括指示不同的信息段(piece)的多个单元。SCI的单元可以对应于以下信息段。
-标记器所属的PLMN
-对分组用户的漫游的指示(例如漫游=0,不漫游=1)
-对分组服务的索引(例如youtube=1,facebook=2,亚马逊=3,…)
-对分组服务的种类的索引(例如VoIP=1,流传输视频=2,网页浏览=3,…)
-对分组服务是否属于运营商网络的指示(例如运营商网络服务=0,第三方服务=1)
-对分组内容类型的索引(例如文本=1,视频=2,音频=3,…)
-通过标记器确定的用户或业务优先级(例如高、中、低)
在网络内交换的SCI包括至少一个以上单元。例如,如图5中所示,SCI可以包括长度彼此不同的N个单元。
图6示出根据本发明一实施例的SCI格式消息的格式。
参照图6,控制器和标记器必须交换和共享关于SCI格式的信息。处理用户分组所需的信息段可能在网络运营商之间不同,控制器和标记器有必要分享SCI格式信息。例如,在第一网络运营商希望基于用户漫游来应用业务控制的情况中,标记器可以在用户分组中插入漫游指示作为SCI的一部分,然后ENB(RAN节点)可以通过使用漫游指示来执行业务控制。然而,当第二网络运营商不基于用户漫游来应用业务控制时,在SCI信息中插入的漫游指示可能是只是导致控制信息量的增加的不必要的信息。因此,有必要以这样的方式来定义SCI格式:网络运营商可以根据它们的策略仅将必要信息表示为SCI,并且网络实体可以利用这样的信息。网络实体可以利用在图6的(a)部分和(b)部分中展示的两个代表方案或其任何组合或变化。
在图6的(a)部分中,使用下一个和结束指示符来表示SCI格式信息。单元代码是与构成SCI的单元对应的预设标识符或索引。下一指示符指示下一个单元代码的存在。结束指示符指示SCI信息的结束(不存在下一下单元代码)。例如,假设网络实体已经接收到如图6的(a)部分中所示的SCI格式消息。然后,为了分析SCI格式消息,网络实体可以获得第一单元代码610并检查在第一单元代码610之后的指示符的存在性。当在第一单元代码610之后存在下一个指示符612时,网络实体可以知道另一个单元代码存在,从而获得在下一个指示符612之后的第二单元代码614。网络实体可以继续此过程,直到获得第N单元代码618为止。因为在第N单元代码618之后的指示符是结束指示符620,所以网络实体可以知道获得了SCI格式消息的所有单元,并且终止消息分析。
可以使用1位字段来表示SCI格式消息的下一个和结束指示符。例如,结束指示符可以用“1”来表示,而下一个指示符可以用“0”来表示。此方案仅是示例。在本发明中可以利用指示SCI格式信息的结束的任何方案。单元代码是具有固定尺寸的字段,如稍后将描述。
在图6的(b)部分中,构成SCI的单元代码的数量位于长度字段622,并且单元代码624、626和628按顺序位于之后。例如,当SCI格式消息包括N个单元代码(包括第一至第N单元代码624、626、…、628)时,长度字段626被设置为N。当网络实体接收到如图6的(b)部分中所示的SCI格式消息时,它可以首先识别长度字段622的值,并且获得其数量通过所识别的值给出的多个单元代码。
使用SCI的节点,如控制器、标记器和ENB,必须维持包含关于在单元和单元代码之间的映射的信息的表或其它数据结构。这样的表被称为单元代码映射表。单元代码映射表可以包含关于单元、单元代码、单元的长度和单元描述的信息。
表1示出根据本发明一实施例的单元代码映射表。
[表1]
单元代码 | 单元长度 | 描述 |
C_1 | N_1 | 标记器的PLMN ID |
C_2 | N_2 | 对用户漫游的指示 |
C_3 | N_3 | 服务索引 |
C_4 | N_4 | 对运营商的网络上的服务的指示 |
C_5 | N_5 | 服务种类索引 |
C_6 | N_6 | 用户或分组优先级 |
... | ... | ... |
假定如表2中所示形成SCI格式消息。
[表2]
当网络实体接收到上述SCI格式消息时,它可以认识到SCI格式包括关于“对用户漫游的指示”的长度为N_2的字段、关于“服务种类索引”的长度为N_5的字段、和关于“对运营商的网络上的服务的指示”的长度为N_4的字段。稍后,网络实体可以根据此格式来创建或分析SCI。
同时,为了在节点之间的SCI格式信息的共享,可以利用可替换的指示符或索引。表3示出SCI格式索引和相应的SCI格式。
[表3]
SCI格式索引 | SCI格式 |
1 | C_1+C_3+C_4 |
2 | C_5 |
即,利用SCI的节点可以存储和维持类似于表3的表或其它数据结构。表3包含SCI格式索引和相关联的SCI格式,其中每个SCI格式被表示为单元代码的组合。一个SCI格式对应于单元代码的组合,可以通过参照表1来识别单元代码的长度和描述。在表3中,索引1指的是按顺序包括所标记的节点的“PLMN ID”单元、“服务索引”单元和“对运营商的网络上的服务的指示”单元的SCI格式。索引2指的是仅包括“服务种类索引”单元的SCI格式。当网络实体接收到SCI格式索引作为SCI格式信息时,它可以通过参照表3和表1来创建或分析SCI。
图7是标记器(网关和/或TDF)对用户分组执行SCI标记的过程的流程图。
参照图7,在步骤710,标记器210从控制器200接收PI规则。代替接收PI规则,标记器210可以以不同的方式获得PI规则。例如,管理员可以手动地将PI规则存储在标记器210中。标记器210分析所接收的PI规则并且稍后应用它们。前面结合图2至6描述了PI规则的构成。
在步骤715处,标记器210接收分组。在步骤720,标记器210获得与所接收的分组有关的PLMN ID(分组的用户所属的本地PLMN的标识符)、用户ID、APN、承载类型(GBR或非GBR)和QCI中的至少一个的相关信息。即,标记器210收集与PI规则的目标标准匹配所需的信息。
在步骤725处,标记器210核对其目标标准匹配于在步骤700处收集的信息的有效的PI规则是否存在。如果其目标标准匹配于所收集的信息的有效的PI规则存在,则该过程进行到步骤730,在步骤730处标记器210在与匹配的PI规则相关联的过滤器当中找到其标准匹配于当前条件的PI过滤器。在步骤735处,标记器210核对其标准匹配于当前条件的PI过滤器是否存在。如果其标准匹配于当前条件的PI过滤器存在,则该过程进行到步骤740。
给出寻找适用于当前条件的PI过滤器的更详细的描述。如果当前条件涉及在与UE对应的ENB处的拥塞的层级,则标记器210可以选择其标准与拥塞层级有关的PI过滤器作为可应用的过滤器。
具体地,标记器210可以用各种方式来执行分组检查。用于分组检查的方案可以在精度、处理时间和负载方面不同,并且为了最佳性能可以根据在ENB(RAN节点)处的拥塞的层级被调整。例如,当在ENB处的拥塞的层级为低时,可以仅检查IP首标中的IP地址和下一个首标字段(高层协议的类型,诸如TCP或UDP)来减少放置在标记器210上的工作量。这是因为即使ENB用正常方案处理所有分组也没有问题。另一方面,当在ENB处的拥塞的层级是高时,可以执行深度分组检查(DPI)来识别分组内容。在这种情况中,因为ENB不能用正常方式处理所有分组,所以标记器210有必要提取更详细的业务和/或服务信息。
每个PI规则可以包含与各种条件相关联的过滤器描述符(即检查深度和目标)和ENB拥塞指示符的组合。标记器210可以根据分组要被传递到的ENB的情形来选择合适的过滤器。如果其标准匹配于ENB的当前条件的PI过滤器存在,则在步骤740处,标记器210基于相应的过滤器描述符来检查分组。在步骤745处,标记器210核对匹配于检查结果的SCI值是否存在。如果匹配检查结果的SCI值存在,则在步骤750处,标记器210根据PI规则的SCI格式以SCI值标记分组,并且向ENB发送所标记的分组。SCI可以应用于例如分组的GPRS隧道协议-用户平面(GTP-U)首标的SCI字段。
在一个实施例中,TDF可以执行步骤710至750。
在另一个实施例中,TDF可以执行步骤710至745,并且P-GW可以执行步骤750。如果匹配于在步骤740处的检查的结果的SCI值存在,则标记器210向P-GW发送要被标记在分组上的SCI,P-GW然后可以根据PI规则的SCI格式以SCI来标记分组。
作为实施例,标记器210可以是能够提供TDF和P-GW两者的功能的网络实体或物理装置。例如,图1的P-GW 130可以充当标记器210。
作为另一实施例,标记器210可以包括TDF单元和P-GW。作为物理地与P-GW分离的实体,TDF单元可以是网络上执行TDF的模块。在步骤750处,要被标记在分组上的SCI可以从TDF单元直接或经由RCRF 135发送至P-GW。
接下来,给出ENB(RAN节点)接收服务控制规则并且根据服务控制规则操作的方案的描述。例如,当具有给定的SCI的分组到达时,控制器可以指导ENB执行特定的操作,诸如对分组的选通(通过或丢弃)或者调度优先级调整。这使得能够进行在属于具有相同QoS要求(QCI、GBR、MBR等)的特定承载的分组当中根据SCI的更精细的分组控制。
图8是根据本发明一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
参照图8,在步骤830处,控制器200向ENB 810发送一个或多个服务控制(SC)规则。SC规则包括规则ID、目标标准、SCI格式、SCI过滤器描述符、过滤器应用条件、对于匹配于过滤器应用条件的分组要执行的ENB操作、规则开始条件和规则结束条件。
目标标准可以通过PLMN ID、用户或组ID、承载类型(GBR或非GBR)、QoS种类标识符(QCI)或其组合来给出。
SCI格式指示要被插入在分组首标中的补充信息的格式。前面参照图2至6描述了SCI格式。
SCI过滤器描述符通过关于SCI的整个或部分的条件信息来给定,并且是对SC规则是否可适用于分组的SCI的指示。例如,SCI过滤器描述符可以通过关于整个SCI具有特定值(SCI=XX)的条件或关于SCI的单元具有特定值(C_1=YY)的条件来给出。
过滤器应用条件指示当相应的SCI过滤器描述符有效时的条件。例如,过滤器应用条件可以与拥塞的层级是否高于或等于阈值层级对应。ENB操作指示当分组的SCI匹配于SCI过滤器描述符时要对分组执行的ENB的操作。
这里,SCI过滤器描述符、过滤器应用条件和ENB操作被统称为SCI过滤器标准。
规则开始条件是用于确定规则的有效性的条件,并且可以包括时间信息。规则结束条件是用于确定规则的无效性的条件,并且可以包括时间信息。
一旦成功地接收到SC规则,在步骤840,ENB 810向控制器200发送SC规则ACK。SC规则ACK包含在步骤830接收到的SC规则的规则ID。因此,控制器200可以知道SC规则被ENB810成功地接收。在步骤830的SC规则和在步骤840处的SC规则ACK是相对应的。
图9是根据本发明一实施例的用于发送SC规则开始消息的过程的序列图。
参照图9,在步骤930,控制器200向ENB 810发送SC规则开始消息,指示PI规则应用。这里,SC规则开始消息可以包括要被应用的SC规则的规则ID和用于终止SC规则的应用的终止条件。一旦接收到SC规则开始消息,ENB 810就开始应用相应的SC规则,该SC规则被视为有效,直到满足终止条件。
一旦成功地接收到SC规则开始消息,在步骤940,ENB 810向控制器200发送SC规则ACK,指示成功的接收。SC规则ACK包含在步骤930接收到的SC规则开始消息的规则ID。因此,控制器200可以知道SC规则开始消息被ENB 810成功地接收。
图10是根据本发明一实施例的用于发送SC规则停止消息的过程的序列图。
参照图10,在步骤1030,控制器200向ENB 810发送SC规则停止消息,指示SC规则终止。这里,SC规则停止消息可以包含要被停止的SC规则的规则ID和用于开始SC规则的应用的开始条件。一旦接收到SC规则停止消息,ENB 810停止相应的SC规则的应用,该SC规则被视为无效,直到满足开始条件。
一旦成功地接收到SC规则停止消息,在步骤1040,ENB 810向控制器200发送SC规则ACK,指示成功的接收。SC规则ACK包含在步骤1030接收到的SC规则停止消息的规则ID。因此,控制器200可以知道SC规则停止消息被ENB 810成功地接收。
在图8至10中,利用了SC规则ACK消息。为了使得控制器200能够容易地识别与ACK消息对应的消息,ENB 810可以向控制器200发送包括消息标识信息的SC规则ACK消息。这里,消息标识信息可以指示SC规则消息、SC规则开始消息和SC规则停止消息中的一个。可替换地,控制器200可以发送具有序号的消息。一旦接收到消息,ENB 810可以以包含序号的ACK消息响应。
SC规则可以在控制器200和ENB 810之间被发送而不涉及GTP会话。SC规则也可以与GTP会话相关地被发送。当SC规则被与GTP会话不相关地传递时,SC规则可适用于到达ENB810处的所有分组。
当SC规则被与GTP会话相关地传递时,SC规则仅可适用于属于GTP会话的分组(即相应承载)。
图11是根据本发明一实施例的用于SC规则传输的过程的序列图。在图11中,与GTP会话相关地传递SC规则。
在图11中,RCRF 1108被描述为作为控制器200服务,并且S-GW 1104和/或P-GW1106可以充当标记器210。
参照图11,在步骤1110,控制器200向P-GW 1106发送包含SC规则的IP-CAN会话建立确认。SC规则也可以与IP-CAN会话建立确认一起被发送。
当关于SC规则的ENB操作在PDN连接之间不同时,P-GW 1106向S-GW 1104发送包含仅与相应PDN连接有关的SC规则信息的创建会话响应或更新/创建承载请求。在步骤1130,S-GW 1104向MME 1102发送包含SC规则信息的创建会话响应或更新/创建承载请求。
在步骤1140,MME 1102向ENB 810发送包含SC规则信息的初始上下文设置请求或承载设置请求。当SC规则仅仅被应用到所选择的承载时,目标标准可以包括承载ID列表。在这种情况中,SC规则仅被应用到承载ID列表上的承载。
当对于从控制器200接收到的SC规则中包括的每个承载,对于各个承载分开执行SC规则控制时,P-GW 1106向S-GW 1104发送包含SC规则信息的更新承载请求或创建承载请求。在这种情况中,因为对于特定的承载发送SC规则信息,所以可以省略目标标准(承载ID列表)。因此,SC规则信息可以包括关于规则ID、SCI格式、SCI过滤器标准、规则开始条件和规则结束条件的其余字段。S-GW 1104向MME 1102发送包含所接收的SC规则信息的更新承载请求或创建承载请求。MME 1102向ENB 810发送包含所接收的SC规则信息的承载设置请求或承载修改请求。
图12是根据本发明一实施例的ENB处理分组的过程的流程图。
参照图12,在步骤1200,ENB 810直接或经由核心网从控制器200接收SC规则。代替接收SC规则,ENB 810可以以不同的方式获得SC规则。例如,管理员可以手动地将SC规则存储在ENB 810中。ENB 810分析所接收的SC规则并且稍后应用它们。前面结合图8描述了SC规则的组成。
在步骤1205,ENB 810接收分组。其后,ENB 810可以根据所获得的SC规则来确定处理所接收的分组的方案。在步骤1210,ENB 810核对有效的SC规则的存在。例如,如果其开始条件被满足的SC规则存在,则ENB 810可以确定有效的SC规则存在。如果有效的SC规则不存在,则该过程进行到步骤1240,在步骤1240,ENB 810执行与用于分组传输的资源分配有关的现有的操作。如果有效的SC规则存在,则在步骤1215,ENB 810参考SCI格式信息从分组中提取SCI。SCI可以被包括在例如分组的GTP-U首标中。
在步骤1220,ENB 810核对SCI是否匹配于有效的SC规则的SCI过滤器标准。如果SCI匹配于有效的SC规则的SCI过滤器标准,则在步骤1225,ENB 810核对当前网络状态是否匹配于SCI过滤器标准的条件,并且如果找到匹配,则执行与匹配的条件对应的操作。例如,ENB 810可以执行选通(丢弃或旁路)或调度优先级的调整。
表4示出用于在ENB 810处的分组处理的SCI过滤器标准。
[表4]
当两个或更多个SCI描述符和条件被满足时,ENB 810应用通过优先次序给出的操作。当分组的SCI是XX并且网络当前处于拥塞状态时,ENB 810执行相应操作(即丢弃分组)。当分组的SCI是XX并且网络当前不处于拥塞状态时,ENB 810将分组的调度优先级设置为0。
当从分组提取的SCI的单元C_3是YY并且拥塞层级高于T1时,ENB 810将分组的调度优先级设置为2。当SCI的单元C_3是YY并且拥塞层级高于T2并低于T1时,ENB 810将分组的调度优先级设置为3。
当从分组提取的SCI的单元C_1是WW并且单元C_5是ZZ时,ENB 810核对网络状态,并且如果网络处于拥塞状态,则丢弃分组。
在本实施例中,ENB 810基于分组的SCI和拥塞的层级来确定操作。然而,SCI仅仅是添加到分组的信息的示例。标记器210可以添加不同于SCI的补充信息到分组,以便促进ENB 810的分组处理。在这种情况中,SCI过滤器描述符可以用另一描述符代替,该另一描述符指示要与补充信息匹配用于过滤的条件。另外,ENB 810可以基于不同于拥塞状态的当前或过去的状态信息来确定操作。
作为变型的示例,ENB 810可以不管拥塞状态而仅基于分组首标的SCI或其它补充信息来确定操作。在这种情况中,图8的SCI过滤器标准可以包括仅关于SCI过滤器描述符(补充信息描述符)和相关联的操作的字段。作为另一变型的示例,可以使用与拥塞层级或状态相关联的操作来描述SCI过滤器标准,诸如“在拥塞的情况中丢弃分组”,而省略“条件”字段。
回头参照图12,在步骤1230,ENB 810核对所确定的操作是否指示分组丢弃。如果所确定的操作指示分组丢弃,则该过程进行到步骤1250,在步骤1250,ENB 810丢弃分组。如果所确定的操作指示调度优先级的调整(不是分组丢弃),则该过程进行到步骤1235,在步骤1235,ENB 810根据SC规则调整分组的调度优先级。如果除了分组丢弃或调度优先级调整之外的不同的操作被指示,则ENB 810可以执行如所指示的操作。
在步骤1240,ENB 810执行对于分组的调度。在步骤1245,ENB 810执行关于分组的资源分配。
使用基于SCI的调度优先级调整,可以向属于具有相同QCI的一样的EPS承载的分组应用区分的调度,与基于QCI的常规的资源分配相比,使得能够进行更精巧的控制。
接着,参照图16至18来描述本发明的另一实施例。本实施例涉及用于基于应用和/或服务来分开控制比特率的方案。在图16至18的实施例中,诸如RAN节点、策略和计费实施功能(PCEF)和TDF的实施节点可以接收分组。当分组被确定为属于给定的应用和/或服务时,实施节点可以基于为应用和/或服务预设的保证的比特率和/或最大比特率来执行传输控制。当对于应用和/或服务预设下行链路(上行链路)中的最大比特率时,实施节点可以执行资源分配和传输,以便与应用和/或服务相关联的下行链路(上行链路)业务的比特率不超过最大比特率。同样地,当对于应用和/或服务预设下行链路(上行链路)中的保证的比特率时,实施节点可以执行资源分配和传输,以便与应用和/或服务相关联的下行链路(上行链路)业务的比特率高于或等于保证的比特率。
图16是根据本发明的另一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
在图16中,控制器200向实施节点发送具有SCI或应用ID和相关联的控制操作的规则,并且接收相应的响应。这里,假定控制器200是RCRF并且实施节点是ENB 810(RAN节点)。
参照图16,在步骤1630,控制器200向ENB 810发送SC规则消息。SC规则消息包括应用或服务标识符。SC规则消息进一步包括用于为具有以上应用或服务标识符的分组执行传输调度或资源分配的参数。参数可以包括上行链路/下行链路最大比特率和上行链路/下行链路保证的比特率。
在图16中,控制器200被描绘为向ENB 810发送控制规则和相关联的参数。然而,根据网络配置,这样的控制信息可以从控制器200经由其它网络实体传递给ENB 810。例如,PCRF 200生成的规则和相关联的参数可以被按顺序通过P-GW、S-GW和MME发送到RAN节点810。
图17是根据本发明另一实施例的用于发送SC规则消息的过程的序列图。
在图17中,控制器200是PCRF,如同在图16的情况中。不同于图16的实施例,实施节点可以是PCEF、承载绑定和事件报告功能(BBERF)和TDF中的一个,如通过指示1720所指示。在图16中,实施节点810是与UE连接并且执行UE调度并接受UE接入的节点,诸如RAN节点或ENB。另一方面,在图17中,实施节点1720间接地与ENB或其它实体耦接,而不是像ENB一样间接地与UE连接,并且对于下行链路充当将数据分组从网络外部传送到ENB的通道,并且对于上行链路充当将数据分组从ENB传送到网络的外部的通信。
在步骤1730,控制器200向实施节点1720发送SC规则消息。SC规则消息包括应用和/或服务标识符和用于标识符的控制规则。SC规则消息进一步包括用于为具有以上应用或服务标识符的分组执行传输调度或资源分配的参数。参数可以包括上行链路/下行链路最大比特率和上行链路/下行链路保证的比特率中的一个或多个。在步骤1740,控制器200从实施节点1720接收与SC规则消息对应的ACK。
在诸如PCEF、BBERF或TDF的实施节点1720处的分组处理类似于在图16中的诸如RAN节点的实施节点810处的分组处理。然而,实施节点1720的分组传输控制可以不同于实施节点810的分组传输控制。例如,实施节点可以丢弃分组、降低分组的传输优先级并且将其存储一会儿,或者将分组转发给另一网络实体,以便与特定应用和/或服务相关联的业务的比特率不超过预设最大比特率。另一方面,在图16中,因为实施节点810直接执行调度,所以它可以通过调度保证或限制比特率。
图18是根据图16或图17的实施例的实施节点处理分组的过程的流程图。
参照图18,在步骤1810,实施节点810或1720接收到来的分组。在步骤1820,实施节点810或1720通过分组分析等获得与分组相关联的应用和/或服务标识符。应用和/或服务标识符可以是SCI和应用ID中的一个。
在步骤1830,实施节点根据为应用和/或服务标识符设置的策略或规则来执行传输控制或资源分配。
当为与分组相关联的应用和/或服务标识符设置的规则涉及最大比特率时,执行传输控制或资源分配以便与相应的应用和/或服务相关联的业务的比特率不超过最大比特率。为了限制比特率,图16中的实施节点810可以延迟或中止用于发送分组的调度。为了限制比特率,图17中的实施节点1720可以丢弃分组,降低分组的传输优先级并且将其存储一会儿,或者将分组向另一网络实体转发。
当为与分组相关联的应用和/或服务标识符设置的规则涉及保证的比特率时,执行传输控制或资源分配以便与相应的应用和/或服务相关联的业务的比特率高于或等于保证的比特率。为了保证比特率,图16中的实施节点810可以提高用于发送分组的调度优先级。为了保证比特率,图17中的实施节点1720可以提高用于分组的传输优先级以便比其它分组更快地传递该分组。
可以对传输方向(上行链路和下行链路)分开地应用在步骤1830的操作。
图13是根据本发明一实施例的ENB的框图。
参照图13,根据本发明实施例的ENB 810可以包括控制单元1310、通信单元1320和存储单元1330。
通信单元1320在控制单元1310的控制下与UE或其它网络实体通信。具体地,通信单元1320可以从控制器200接收SC规则和相关的消息,并且从其它网络实体接收分组。控制单元1310根据至少一个前述实施例来处理所接收的分组。控制单元1310执行对于ENB 810的正常操作所需的控制。例如,控制单元1310可以执行调度或资源分配。另外,控制单元1310可以根据分组的诸如SCI的补充信息和SCI过滤器标准来丢弃分组或调整分组的调度优先级。存储单元1330可以临时地存储接收的分组并存储所需的数据。存储单元1330可以以合适的形式存储所接收的SC规则,并且响应于来自控制单元1310的请求提供关于SC规则的信息。
图14是根据本发明一实施例的标记器的框图。
参照图14,根据本发明实施例的标记器210可以包括控制单元1410、通信单元1420和存储单元1430。
通信单元1420在控制单元1410的控制下与其它网络实体通信。具体地,通信单元1420可以从控制器200接收PI规则和相关的消息,并且从其它网络实体接收分组。控制单元1410根据至少一个前述实施例来处理所接收的分组。通信单元1420可以将由控制单元1410处理的分组发送给ENB 810和其它网络实体。控制单元1410执行对于标记器210的正常操作所需的控制。控制单元1410可以充当TDF或P-GW。控制单元1410可以根据PI过滤器标准来用SCI(补充信息)标记分组首标。存储单元1430可以临时地存储接收的分组并存储所需的数据。存储单元1430可以以合适的形式存储所接收的PI规则,并且响应于来自控制单元1410的请求提供关于PI规则的信息。
图17中所示的实施节点1720和图14中所示的标记器210可以具有相似的配置。在这种情况中,实施节点1720可以充当标记器210,并且另外,接收SC规则消息并相应地处理分组。可替换地,实施节点1720可以接收SC规则消息并且相应地处理分组而不充当标记器210。
图15是根据本发明一实施例的控制器的框图。
参照图15,根据本发明实施例的控制器200可以包括控制单元1510、通信单元1520和存储单元1530。
通信单元1520在控制单元1510的控制下与其他网络实体通信。具体地,通信单元1520可以向ENB 810发送SC规则消息、SC规则开始消息和SC规则停止消息。通信单元1520可以向标记器210发送PI规则消息、PI规则开始消息和PI规则停止消息。控制单元1510可以根据至少一个前述实施例来生成PI规则和/或SC规则。控制单元1510执行对于控制器200的正常操作所需的控制。存储单元1530可以临时地存储接收的分组并存储所需的数据。存储单元1530可以以合适的形式存储所生成的SC规则和/或PI规则,并且响应于来自控制单元1510的请求提供关于SC规则和/或PI规则的信息。
图13至15中所示的控制器200、标记器210和ENB 810可以被配置为执行参照图2至12和图16至18描述的实施例中的一些,并且执行其组合。
同时,对地本领域技术人员已知的是,流程图的方框和流程图的组合可以通过计算机程序指令来表示和运行。这些计算机程序指令可以被加载在通用计算机、专用计算机或可编程数据处理设备的处理器上。当所加载的程序指令被处理器运行时,它们创建了用于执行在流程图中描述的功能的途径。因为计算机程序指令可以被存储在可用于专用计算机或可编程数据处理设备中的计算机可读存储器中,也可以创建执行在流程图中描述的功能的制造品。因为计算要程序指令可以被加载在计算机或可编程数据处理设备上,所以当作为进程被运行时,它们可以执行在流程图中描述的功能的步骤。
流程图的方框可以对应于包含实施一个或多个逻辑功能的一个或多个可运行指令的模块、段或代码,或者对应于其部分。在一些情况中,通过方框描述的功能可以以不同于所列次序的次序运行。例如,按顺序列出的方框可以在同时被运行或者按相反的次序被运行。
在描述中,词语“单元”、“模块”等可以指代能够执行功能或操作的软件组件或硬件组件,诸如FPGA或ASIC。然而,“单元”等不限于硬件或软件。单元等可以被配置以便存在于可寻址存储介质中或驱动一个或多个处理器。单元等可以指代软件组件、面向对象的软件组件、类组件、任务组件、进程、功能、属性、过程、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列或变量。由组件和单元提供的功能可以是更小的组件和单元的组合,并且可以与其它组合来组成大组件和单元。组件和单元可以被配置为驱动安全多媒体卡中的一个或多个处理器或者驱动器。
工业应用
提供以上描述来辅助对本发明的各种实施例的全面理解。它包括各种特定的细节来辅助理解,但是这些应被认为仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围和精神的情况下,可以对在此描述的实施例进行各种改变和修改。
已经参照附图描述了本发明的示范性实施例。用在描述中的特定术语或词语应该根据本发明的精神来解释,而不限制其主题。应该理解,在此描述的基本发明构思的很多变化和修改将仍然落入如在所附权利要求及其等效内容中定义的本发明的精神和范围之内。
Claims (28)
1.一种在无线通信系统中由基站执行的方法,所述方法包括:
从核心网络节点接收包括优先级信息的分组,其中,所述分组被映射到同一服务质量(QoS)种类标识符(QCI);
根据所述优先级信息来识别所述映射到同一QCI的分组的优先级;并且
根据所识别出的分组的优先级来不同地调度所述映射到同一QCI的分组。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述调度包括:对于在拥塞状态期间的所述分组的不同处理应用所述优先级信息。
3.如权利要求1所述的方法,其中,经由同一承载接收的分组基于所述优先级信息而被不同地调度。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述优先级信息被标记到所述分组的基于通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)的接口上。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所述分组是下行链路用户平面分组。
6.如权利要求1所述的方法,还包括:
根据所述优先级信息来配置包括描述在拥塞状态中的分组处理的参数的信息。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述优先级信息包括描述所述分组的相对优先级的参数。
8.一种在无线通信系统中的基站,所述基站包括:
收发器,被配置成发送和接收信号;和
控制器,被配置成:
从核心网络节点接收包括优先级信息的分组,其中,所述分组被映射到同一服务质量(QoS)种类标识符(QCI),
根据所述优先级信息来识别所述映射到同一QCI的分组的优先级,并且
根据所识别出的分组的优先级来不同地调度所述映射到同一QCI的分组。
9.如权利要求8所述的基站,其中,所述控制器还被配置成对于在拥塞状态期间的所述分组的不同处理应用所述优先级信息。
10.如权利要求8所述的基站,其中,经由同一承载接收的分组基于所述优先级信息而被不同地调度。
11.如权利要求8所述的基站,其中,所述优先级信息被标记到所述分组的基于通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)的接口上。
12.如权利要求8所述的基站,其中,所述分组是下行链路用户平面分组。
13.如权利要求8所述的基站,其中,所述控制器还被配置成:根据所述优先级信息来配置包括描述在拥塞状态中的分组处理的参数的信息。
14.如权利要求8所述的基站,其中,所述优先级信息包括描述所述分组的相对优先级的参数。
15.一种在无线通信系统中由核心网络节点执行的方法,所述方法包括:
接收关于运营商的策略的信息;
接收分组,其中,用于单个UE的分组被映射到同一服务质量(QoS)种类标识符(QCI);
检查在所述分组中包含的信息;
根据检查得到的信息和所述关于运营商的策略的信息而利用优先级信息来标记所述分组;并且
向基站发送被标记有所述优先级信息的分组,
其中,所述映射到同一QCI的分组基于所述优先级信息而被不同地调度。
16.如权利要求15所述的方法,其中,所述优先级信息用于所述基站对所述分组的调度。
17.如权利要求15所述的方法,其中,对于在拥塞状态期间的所述分组的不同处理应用所述优先级信息。
18.如权利要求15所述的方法,其中,所述分组被经由同一承载发送,并且基于所述优先级信息而被不同地调度。
19.如权利要求15所述的方法,其中,所述优先级信息被标记到所述分组的基于通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)的接口上。
20.如权利要求15所述的方法,其中,所述分组是下行链路用户平面分组。
21.如权利要求15所述的方法,其中,所述优先级信息包括描述所述分组的相对优先级的参数。
22.一种在无线通信系统中的核心网络节点,所述核心网络节点包括:
收发器,被配置成发送和接收信号;和
控制器,被配置成:
接收关于运营商的策略的信息,
接收分组,其中,用于单个UE的分组被映射到同一服务质量(QoS)种类标识符(QCI),
检查在所述分组中包含的信息,
根据检查得到的信息和所述关于运营商的策略的信息而利用优先级信息来标记所述分组,并且
向基站发送被标记有所述优先级信息的分组,
其中,所述映射到同一QCI的分组基于所述优先级信息而被不同地调度。
23.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,所述优先级信息用于所述基站对所述分组的调度。
24.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,对于在拥塞状态期间的分组的不同处理应用所述优先级信息。
25.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,所述分组被经由同一承载发送,并且基于所述优先级信息而被不同地调度。
26.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,所述优先级信息被标记到所述分组的基于通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)的接口上。
27.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,所述分组是下行链路用户平面分组。
28.如权利要求22所述的核心网络节点,其中,所述优先级信息包括描述所述分组的相对优先级的参数。
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