CN100388859C - 一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，包括：所述通信系统的网络节点解析分组数据协议上下文消息，获取服务质量信元；所述网络节点从该服务质量信元中读取信元长度参数和服务质量脚本数据；所述网络节点根据该信元长度参数，生成服务质量信元的版本信息；所述网络节点将该版本信息写入前述服务质量脚本数据，并将包含版本信息的服务质量脚本数据写入分组数据协议上下文。本发明还相应公开了一种通信系统中服务质量脚本数据的变换装置。

Description

一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法及装置

技术领域

本发明涉及通信系统的服务质量的控制技术，特别是涉及一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法及装置。

背景技术

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)是采用WCDMA(Wide Code Division Multiple Access，宽带码多分址)空中接口技术的第三代移动通信系统，通常将UMTS系统称为WCDMA通信系统。

请参阅图1，UMTS系统包括用户设备(User Equipment，UE)、无线接入网络(Radio Access Network，RAN)120和核心网络(Core Network，CN)130。其中用户设备包括移动台(Mobile Station，MS)110等各种终端；无线接入网络120用于处理所有与无线有关的功能；而核心网络130处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络140的交换和路由功能。

核心网络130从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched Domain，CS)和分组交换域(Packet Switched Domain，PS)。其中，服务GPRS支持节点(SGSN)131、网关GPRS支持节点(GGSN)132是属于分组交换域的功能节点。

服务GPRS支持节点131的主要功能是提供分组交换域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能；网关GPRS支持节点132提供数据包在WCDMA移动网和外部网络140之间的路由和封装。

移动台要连接到外部网络140，必须首先发起PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)上下文的激活过程，建立PDP上下文。PDP上下文中通常包括移动台的IP(互联网协议)地址、APN(Access Point Name，接入点名称)、QoS(Quality of Service，服务质量)等参数。所述参数用于实现移动台到网关GPRS支持节点132的数据传输通路。

此外，当移动台与网关GPRS支持节点132之间需要变更服务类型时，会发起PDP上下文的更正过程，对PDP上下文中的参数重新设定。

在PDP上下文包括的参数中，QoS参数是指UMTS系统的一种能力，即在跨越多种底层网络技术的IP网络上，为所承载的每一类特定的业务提供其所需要的服务质量保证的能力。业界目前存在与QoS有关的两个协议：3GPPTS 23.107和3GPPTS 2.4008，在此一并作为参考。

QoS根据对时延的敏感程度分为四类，即会话类、流类、交互类和后台类，其中会话类和流类主要用于承载实时数据流，会话类比流类对时延更为敏感；交互类和后台类主要用于传统的互联网应用，交互类应用具有比后台类应用更高的优先级。QoS还可分为请求QoS、签约QoS和协商QoS。

在PDP上下文激活过程或更新过程中，服务GPRS支持节点131和网关GPRS支持节点132之间需要进行QoS参数的协商。协商过程通过服务GPRS支持节点131和网关GPRS支持节点132之间互相发送携带QoS信元的PDP上下文消息来实现，例如，网关GPRS支持节点132支持节点解析接收到的创建PDP上下文请求中的QoS信元，从而获悉服务GPRS支持节点131请求的服务质量的类型和具体数值，并与自身可以支持的服务质量的类型和具体数值进行比较，协商得出最后的QoS参数，同时通过创建PDP上下文应答发送到服务GPRS支持节点131。

请参阅图2，是PDP上下文消息中携带的QoS信元的结构。所述结构中，第一字节为QoS信元的类型，第二和第三字节为QoS信元的长度，第四字节携带分配/保持优先级字节(见3GPP TS 23.107规范)，第五字节开始为QoS脚本数据。如图3所示，是QoS脚本数据的结构规范。

QoS协议在其发展过程中有过两个版本：R97/98版本和R99版本。对于GTP V1版本协议，默认为QoS协议版本为R99，对于GTP V0版本协议，默认为QoS协议版本为R97/98。并且R97/98版本的QoS脚本数据有三个字节；R99版本的QoS脚本数据有十一个字节，其中前三个字节与R97/98版本完全相同。

因此，为了在协商过程中正确解析QoS信元，需要对QoS的版本进行区分，通常采用QoS长度字段对其加以区分。如果QoS长度值为4，则按R97/98版本来解析QoS脚本数据，即解析QoS脚本数据的前三个字节；如果QoS长度值为12，则按R99版本来解析QoS脚本数据，即解析QoS脚本数据的所有十一个字节。

在PDP上下文激活或更新过程完成后，如果激活或更新成功，则网关GPRS支持节点132中将生成PDP上下文。

请参阅图4，是现有技术中的PDP上下文的结构，其中包括从PDP上下文消息中获取的QoS脚本数据，即签约QoS、请求QoS和协商QoS。为了在以后数据的传输过程中顺利地实现服务质量的控制，网关GPRS支持节点132需要从PDP上下文中读取QoS脚本数据，考虑到不同版本的QoS的脚本数据的结构存在差异，因此需要区分正确地QoS的版本。

现有技术的做法是在PDP上下文中写入签约QoS长度、请求QoS长度，协商QoS长度。所述QoS长度字段分别表示签约QoS的字节数、请求QoS的字节数、协商QoS的字节数。其中q为QoS的长度值。

但是，该现有技术的方法存在缺陷。这是因为按照该方法来区分QoS的版本信息，在每个PDP上下文中就需要额外保存签约QoS长度、请求QoS长度、协商QoS长度共三个字节的信息。对于GGSN设备来说，能够支持的PDP上下文数量是衡量其容量的一个重要指标。而PDP上下文结构越大，GGSN设备需要的内存空间就越大，而GGSN设备的单板内存空间是有限的。

因此，需要提供一种处理QoS脚本数据的方法和装置，使得在保证正确地解析QoS脚本数据的同时节省网络节点设备的内存空间。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法及装置，可以在保证正确地解析QoS脚本数据的同时节省网络节点设备的内存空间。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，包括：

1)所述通信系统的网络节点解析分组数据协议上下文消息，获取服务质量信元；

2)所述网络节点从该服务质量信元中读取信元长度参数和服务质量脚本数据；

3)所述网络节点根据该信元长度参数，生成服务质量信元的版本信息；

4)所述网络节点将该版本信息写入前述服务质量脚本数据，并将包含版本信息的服务质量脚本数据写入分组数据协议上下文。

优选地，所述步骤4)中，该版本信息被写入服务质量脚本数据的第1字节的第7位和/或第8位，或者所述服务质量脚本数据的第2字节的第4位，或者所述服务质量脚本数据的第3字节的第6位、第7位和/或第8位。

优选地，在步骤4)之后还包括解析分组数据协议上下文，从服务质量脚本数据中获取服务质量的版本信息，并根据所述版本信息解析服务质量脚本数据。

优选地，所述服务质量信元是请求服务质量、签约服务质量或协商服务质量。

优选地，所述网络节点是网关通用无线业务支持节点GGSN。

优选地，所述分组数据协议上下文消息是创建分组数据协议上下文请求和创建分组数据协议上下文响应；或更新分组数据协议上下文请求和更新分组数据协议上下文响应。

优选地，所述网络节点是服务通用无线业务支持节点SGSN。

本发明还提供一种通信系统中服务质量脚本数据的变换装置，包括通信系统的网络节点，还包括：

分组数据协议上下文消息解析单元，用于解析分组数据协议上下文消息，获取服务质量信元；

服务质量信元解析单元，用于从该服务质量信元中提取信元长度参数和服务质量脚本数据；

版本信息生成单元，用于根据该信元长度参数，生成服务质量信元的版本信息；

服务质量脚本数据转换单元，用于将该版本信息写入前述服务质量脚本数据。

优选地，所述分组数据协议上下文消息解析单元、服务质量信元解析单元、版本信息生成单元和服务质量脚本数据转换单元集成于网络节点内。

优选地，所述网络节点是网关通用无线业务支持节点GGSN或服务通用无线业务支持节点SGSN。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：首先，由于本发明在生成PDP上下文时，根据QoS信元的长度参数生成服务质量信元的版本信息，并且将该版本信息写入PDP上下文包含的QoS脚本数据中，从而无需在PDP上下文中写入QoS长度字段，达到精简PDP上下文QoS信息的目的，可以节省网络节点的内存空间；而当网络节点控制数据传输的服务质量时，可以直接从PDP上下文的QoS脚本数据中读取版本信息，由于QoS脚本数据的长度与版本信息存在固定的对应关系，因此可以根据版本信息正确处理QoS脚本数据。其次，通过节省内存空间，还可以提高上下文初始化的速度，特别是在需要比较PDP上下文的过程和进行一致性比较的过程中，可以提高网络节点的工作效率。

此外，在大容量的GGSN设备中更能体现对系统资源的充分利用，而且确保在不影响系统正确辨识和处理QoS信息的前提下，节省了内存的开销，提高了系统的效率。比如说对于支持100万上下文容量的GGSN设备将节约300万字节的内容空间。

附图说明

图1是通用移动通信系统的网络结构示意图；

图2是QoS信元的结构示意图；

图3是图2所示QoS信元中的QoS脚本数据的结构示意图；

图4是现有技术的PDP上下文的结构示意图；

图5是本发明通信系统中服务质量脚本数据的变换方法的流程图；

图6是采用图5所示流程生成的包含版本信息的QoS脚本数据的示意图；

图7是包含图6所示QoS脚本数据的PDP上下文的示意图；

图8是本发明通信系统中服务质量脚本数据的变换装置的框图；

图9是移动台发起的PDP上下文激活过程的流程图。

具体实施方式

通信系统的网络节点在进行PDP上下文激活或者更正的过程中，需要在QoS参数协商后将QoS参数保存在PDP上下文中；并且在以后的控制服务质量的过程中、或者需要比较PDP上下文的过程和进行一致性比较的过程中，需要解析PDP上下文中的QoS参数，而不同的网络节点可能支持不同版本的QoS协议，因此需要在处理QoS参数时正确区分QoS的版本。

发明人考虑到不同版本的QoS脚本数据的长度值是固定的，如R97/98版本和R99版本的脚本数据长度分别为三个字节和十一个字节；发明人还考虑到QoS脚本数据的结构中存在保留字段(参见图3，如脚本数据的第1字节的第7位和第8位、第2字节的第4位、第3字节的第6位、第7位和第8位)，而且从QoS版本的发展趋势来看，QoS的结构是兼容老版本的，随着QoS版本的更新，增加QoS参数都是在原有版本的基础上添加到QoS结构的尾部的；如此可以在协商QoS参数后，将QoS信元的长度转换为对应的版本信息，在QoS脚本数据的保留字段中写入版本信息，如此即可在保证正确解析QoS脚本数据的同时省去PDP上下文中包含的QoS长度字段，从而节省网络节点设备的内存空间、提高工作效率。

请参阅图5，是本发明的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法的流程图。

在PDP上下文激活或更新过程中，通信系统中的网络节点进行QoS参数协商，在协商过程中，网络节点之间相互发送携带QoS信元的PDP上下文消息。

在PDP上下文激活或更新成功后，网络节点将根据协商的过程和结果生成PDP上下文，所述PDP上下文主要用于以后的数据传输过程的服务质量控制。在生成PDP上下文的过程中，需要在其中写入QoS脚本数据。

本发明的方法中，首先，通信系统的网络节点解析PDP上下文消息，获取其中的QoS信元。对于不同的PDP上下文消息(如创建PDP上下文请求和创建PDP上下文响应；或更新PDP上下文请求和更新PDP上下文响应)，其中具有的QoS信元的类型是不同的，具体包括签约QoS、请求QoS和协商QoS，此不赘述。

随后，网络节点从QoS信元中读取信元长度参数和QoS脚本数据，对于不同版本的QoS信元，其脚本数据的长度是不同的，如R97/98版本和R99版本的脚本数据长度分别为三个字节和十一个字节。

网络节点根据读取的信元长度参数，生成QoS信元的版本信息。如可以将R97/98版本的版本数据置为0，而R99版本的版本数据置为1；当然，也可以将R97/98版本的版本信息的数据置为1，而R99版本的版本信息的数据置为0，或者其他的标记。

随后，网络节点将该版本信息写入QoS脚本数据。请参阅图6，所述版本信息被写入QoS脚本数据的首字节的第7位和第8位。

将版本信息写入QoS脚本数据的首字节的第7位和第8位具体的实例如表1和表2所示。

当QoS信元为R97/98版本时，第8和第7位都置“0”。

表1

当QoS信元为R99版本时，第8位置“0”、第7位置“1”。

表2

当然，所述版本信息也可以被写入QoS脚本数据的第2字节的第4位、第3字节的第6位、第7位和第8位。

实际上，这些字段都是QoS脚本数据的具体结构中的保留的位，从QoS版本的发展趋势看来，QoS的结构是兼容老版本的，随着QoS版本的更新，增加QoS参数都是在原有版本的基础上添加到QoS结构的尾部的，因此，可以将这些保留字段作为保存QoS版本信息的空间。

随后，将包含版本信息的QoS脚本数据写入PDP上下文。由于QoS版本信息与QoS脚本数据的长度存在对应关系，因此，在PDP上下文中保存QoS信息时完全可以不必保存额外的3个标识QoS脚本数据的长度的长度字段，达到节省网络节点内存空间的目的。如图7所示。

在生成PDP上下文后，在通信系统的正常运作中，需要解析PDP上下文中的QoS脚本数据。如，当某一网络节点设备与2.5G或者3G的设备同时连接的时候，就可能需要判断QoS信息，因为2.5G的设备只能支持R97/98版本，3G的设备可以支持R99版本，所以处理QoS参数的时候，首先要判断QOS的版本信息。

本发明的方法是解析PDP上下文，从QoS脚本数据直接读取版本信息，并根据所述版本信息解析QoS脚本数据。例如，取PDP上下文QoS脚本数据的首字节，如果第8和第7位都置“0”，则认为此QoS脚本为R97/98版本，只取QoS脚本的前3个字节的QoS参数进行处理；如果第8位置“0”和第7位置“1”，则认为此QoS脚本为R99版本，取QoS脚本的前13个字节的QoS参数进行处理。

请参阅图8，本发明还提供一种可以用于实施该方法的QoS脚本数据的变换装置，包括通信系统的网络节点210，还包括PDP上下文消息解析单元220，用于解析PDP上下文消息，获取QoS信元；QoS信元解析单元230，用于从该QoS信元中提取信元长度参数和QoS脚本数据；版本信息生成单元240，用于根据该信元长度参数，生成QoS信元的版本信息；QoS脚本数据转换单元250，用于将该版本信息写入前述QoS脚本数据。

需要进一步说明的是，所述各种单元可以是分离的器件，也可以是集成为一体。并且，所述各单元还可以集成在网络节点内。

此外，所述各种单元还可以是网络节点中的固化软件，此不赘述。

可以理解，本发明可以应用于包含QoS参数的PDP上下文的各种生成过程中，如移动台发起的PDP上下文激活过程、移动台发起的PDP上下文二次激活过程(二次激活过程仅在相同的PDP地址和APN上有激活的PDP上下文时才发起)、移动台发起的PDP上下文更正过程、SGSN发起的PDP上下文更正过程或者GGSN发起的PDP上下文更正过程。

请参阅图9，是移动台(MS)发起的PDP上下文激活过程的流程图。

首先，MS向SGSN发出激活PDP上下文请求(Active PDP ContextRequest)。该请求中包含的参数有：NSAPI、TI、PDP Type、PDP Address、AccessPoint Name、QoS Requested和PDP Configuration Options等。其中，参数QoSRequested采用图2所示的结构。

随后，SGSN与MS执行无线接入承载支配过程。

SGSN向GGSN发出创建PDP上下文请求(Create PDP Context Request)。该请求中包含的参数有：PDP Type、PDP Address、Access Point Name、QoSNegotiated、TEID、NSAPI、MSISDN、Selection Mode、Charging Characteristics、Trace Reference、Trace Type、Trigger Id、OMC Identity和PDP ConfigurationOptions等，其中QoS Negotiated为SGSN确定，并采用图2的结构。

GGSN为PDP上下文分配动态地址、协商QoS，在最终确定QoS参数后，给SGSN返回创建PDP上下文响应(Create PDP Context Respond)，该响应中包含的参数有：PDP Type、PDP Address、Access Point Name、QoS Negotiated、TEID、NSAPI、MSISDN、Selection Mode、Charging Characteristics、TraceReference、Tyace Type、Trigger Id、OMC Identity和PDP Configuration Options，其中QoS Negotiated为最终确定的，并采用图2的结构。

如果GGSN给SGSN返回的创建PDP上下文响应为“激活成功”，则GGSN和SGSN中将生成PDP上下文，包括将创建PDP上下文请求和响应中包含的QoS信元的长度转变为版本信息，将该版本信息写入QoS脚本数据的保留字段，并且将包含版本信息的QoS脚本数据写入PDP上下文。

综上所述，本发明在生成PDP上下文时将QoS版本信息直接写入QoS脚本数据的保留字段，从而无需在PDP上下文中写入QoS长度字段，可以节约网络节点设备的内存空间开销和成本、提高工作效率，且可以确保QoS参数的正确处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于，包括：

1)所述通信系统的网络节点解析分组数据协议上下文消息，获取服务质量信元；

2)所述网络节点从该服务质量信元中读取信元长度参数和服务质量脚本数据；

3)所述网络节点根据该信元长度参数，生成服务质量信元的版本信息；

4)所述网络节点将该版本信息写入前述服务质量脚本数据，并将包含版本信息的服务质量脚本数据写入分组数据协议上下文。

2.根据权利要求1所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：所述步骤4)中，该版本信息被写入服务质量脚本数据的第1字节的第7位和/或第8位，或者所述服务质量脚本数据的第2字节的第4位，或者所述服务质量脚本数据的第3字节的第6位、第7位和/或第8位。

3.根据权利要求1或2所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：在步骤4)之后还包括解析分组数据协议上下文，从服务质量脚本数据中获取服务质量的版本信息，并根据所述版本信息解析服务质量脚本数据。

4.根据权利要求1或2所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：所述服务质量信元是请求服务质量、签约服务质量或协商服务质量。

5.根据权利要求1或2所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：所述网络节点是网关通用无线业务支持节点GGSN。

6.根据权利要求5所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：所述分组数据协议上下文消息是创建分组数据协议上下文请求和创建分组数据协议上下文响应；或更新分组数据协议上下文请求和更新分组数据协议上下文响应。

7.根据权利要求1或2所述的通信系统中服务质量脚本数据的变换方法，其特征在于：所述网络节点是服务通用无线业务支持节点SGSN。

8.一种通信系统中服务质量脚本数据的变换装置，包括通信系统的网络节点，其特征在于，还包括：

分组数据协议上下文消息解析单元，用于解析分组数据协议上下文消息，获取服务质量信元；

服务质量信元解析单元，用于从该服务质量信元中提取信元长度参数和服务质量脚本数据；

版本信息生成单元，用于根据该信元长度参数，生成服务质量信元的版本信息；

服务质量脚本数据转换单元，用于将该版本信息写入前述服务质量脚本数据。

9.根据权利要求8所述的服务质量脚本数据的变换装置，其特征在于：所述分组数据协议上下文消息解析单元、服务质量信元解析单元、版本信息生成单元和服务质量脚本数据转换单元集成于网络节点内。

10.根据权利要求8或9所述的服务质量脚本数据的变换装置，其特征在于：所述网络节点是网关通用无线业务支持节点GGSN或服务通用无线业务支持节点SGSN。

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