CN100433700C - 一种调整业务质量参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调整业务质量参数的方法，该方法是当移动网资源不足时，利用PDP context修改流程降低QoS，当节点设备资源恢复时，提高QoS参数。本发明的移动网根据资源状况自动调整QoS的方法，完全利用现有的PDP context修改流程，只要求节点设备根据自身资源状况每次发起PDP context修改流程时，保存修改前的QoS参数和修改后的QoS参数，以便决定如何进行后续的QoS调整。由于不需要修改接口流程和消息，易于实施。同时，根据资源状况自动调整QoS，有利于为用户提供更好的网络服务质量，提高用户的业务感受和满意度，运营商也可增加相应的收入。

Description

一种调整业务质量参数的方法

技术领域

本发明涉及通信系统中的业务质量(QoS)的控制技术，特别是指一种调整业务质量参数的方法。

背景技术

随着移动通讯技术和因特网(Internet)技术的结合，移动数据业务的使用将越来越广泛。如何给用户提供可靠的端到端业务质量保证，是每个运营商最关心的问题之一。

移动网中QoS控制主要分三部分考虑：用户终端、接入网和核心网。SGSN是核心网与接入网相连的移动网边缘节点，GGSN作为移动网网关，是与外部IP网络的互通节点。移动网中通过分组数据协议内容(PDP context)连接实现分组数据承载。终端(UE)发起应用层业务时，根据应用层业务所决定的QoS需求，映射到移动网承载的QoS参数，即PDP context连接的QoS参数。移动网承载PDP context的QoS参数主要包括：最大比特率、传送顺序、最大SDU字节数、是否重传、SDU出错率、传送延时、可保证的比特率等等。例如：用户发起流媒体业务时，UE根据流媒体业务特性，映射为向网络发起PDP context激活请求消息中携带的QoS参数，其参数值如下：最大比特率128K、传送顺序YES(需保证顺序)、最大SDU字节数300字节、重传NO(不重传)SDU出错率10-2、传送延时100ms、可保证的比特率100K......。

UE向网络发起的PDP context激活请求消息中携带QoS参数，发送到SGSN，SGSN再将QoS参数通过PDP context创建请求消息发送到GGSN，同时SGSN将QoS参数映射到Iu接口(核心网与接入网之间的接口)的QoS参数，通过无线接入承载指配请求消息发送给接入网的无线网络控制器(RNC)。当UE、SGSN、GGSN中资源不能满足当前请求的QoS时，通过PDP context修改流程，对该PDP context连接的QoS参数进行修改。

根据现有技术，UE，或网络侧GGSN，根据业务需要发起激活PDPcontext流程，激活流程中UE、SGSN、GGSN之间可协商QoS参数，对于任何已激活的PDP context，其QoS参数是确定的，UE、SGSN、GGSN中均需要保存每个激活的PDP context的当前QoS参数。

当UE、SGSN、GGSN的资源不能满足PDP context连接所要求的QoS时，通过PDP context修改流程，对其QoS参数进行修改。QoS参数修改也可能因RNC引起，当因无线连接中断或用户不可达等原因RNC释放Iu接口连接后，或释放无线接入承载无线接入承载(RAB)连接后，对于背景类(background)和交互类(interactive)业务，可以保留原PDP context不作修改，但对于流类(streaming)和会话类(conversational)业务，SGSN或UE因Iu接口释放或RAB释放将发起PDP context修改流程，将最大带宽降为0。

UE与SGSN之间的PDP context修改流程通过修改PDP Context请求(Modify PDP Context Request)和响应完成，SGSN与GGSN之间的PDPcontext修改流程通过更新PDP Context请求(Update PDP Context Request)和响应完成。UE、SGSN、GGSN都可以发起QoS修改请求，收到QoS修改请求的一方可接收修改或拒绝修改。

例如：UE发起PDP context激活请求时，要求的最大带宽为128K，若GGSN出现到Internet的出口拥塞，只能支持最大带宽32K，则GGSN将发起PDP context修改流程，向SGSN发送更新PDP Context请求消息(UpdatePDP Context Request)，消息中携带修改后的QoS参数值，即最大带宽32K，SGSN向UE发起修改PDP Context请求消息(Modify PDP Context Request)，SGSN根据UE返回的接受或拒绝响应，向GGSN发送相应的接受或拒绝响应。

UE、SGSN、GGSN在激活PDP context时根据资源情况协商QoS参数，对已激活的PDP context，因资源发生变化而对QoS参数进行修改。正常情况下，各节点只能因资源不足而降低最初用户所请求的QoS参数，不能因资源恢复而重新将降低的QoS参数调整到最初用户所请求的QoS参数。例如：某已激活的PDP context最大带宽为128K，激活态时SGSN由于带宽资源不足，发起PDP context修改流程，将最大带宽降为32K，一段时间后，SGSN带宽资源不再受限，但SGSN不会主动再次发起PDP context修改流程，最大带宽降一直为32K，因此现有的QoS参数调整方法无法更大程度的满足用户的业务质量需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种调整业务质量参数的方法，使移动网中的节点设备在自身资源恢复时能提高业务质量参数，更大程度的满足用户的业务质量需求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种调整业务质量QoS参数的方法，该方法包含：

a.移动分组网中的节点设备确定自身可用资源不足时，发起分组数据协议内容PDP context修改流程，降低当前业务质量QoS参数，并保存修改前、修改后的业务质量QoS参数，并将修改前的业务质量QoS参数记为第一业务质量QoS参数，修改后的业务质量QoS参数记为第二业务质量QoS参数；

b.当所述节点设备确定自身可用资源增加时，判断自身保存的所述的第二业务质量QoS参数与当前业务质量QoS参数是否一致，如果一致，则提高当前业务质量QoS参数值，并且提高后的业务质量QoS参数不超过所述第一业务质量QoS参数；若否，结束本流程。

步骤a中所述节点设备根据自身资源状况发起一次或多于一次分组数据协议内容PDP context修改流程，降低当前业务质量QoS参数，所述第一业务质量QoS参数为第一次修改前的业务质量QoS参数。

步骤a和b中所述节点设备通过定时或实时检测自身资源来确定自身可用资源是否不足或增加。

所述节点设备为UE，或为SGSN，或为GGSN。

本发明的移动网根据资源状况自动调整QoS的方法，完全利用现有的PDP context修改流程，只要求UE、SGSN、GGSN对资源状况进行判断，然后根据保存的QoS参数的记录，确定如何进行QoS调整。由于不需要修改接口流程和消息，易于实施。同时，根据资源状况自动调整QoS，有利于为用户提供更好的网络服务质量，提高用户的业务感受和满意度，运营商也可增加相应的收入。

附图说明

图1为实现本发明方法的流程示意图；

图2为SGSN保存QoS参数的内部处理流程示意图。

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描述。

本发明的方法是移动分组网中各节点设备根据自身资源状况以及自身作为发起方或接收方所调整的QoS参数的记录，来确定如何调整QoS参数。移动网中的各节点设备包括UE、SGSN以及GGSN等。

在初始状态下，当移动网节点设备利用PDP context激活成功后，将协商出一个初始QoS参数，当移动网资源充足时，这个初始QoS参数应该是UE请求所请求的QoS参数和用户签约QoS中较小的一个，而当移动网资源不足，这个初始QoS参数应该是小于用户签约QoS或UE请求所请求的QoS参数。

此后UE/SGSN/GGSN因本身资源情况发生变化，或者RNC发起Iu接口释放或RAB释放后，将发起PDP context修改流程，对QoS参数进行修改。这些修改主要分两种情况：一种是资源不足，难以维持当前QoS，需降低QoS参数；一种是在已降低了QoS参数的前提下，资源恢复，需提高QoS参数。前者是目前技术已经实现的，后者正是本发明的关键。对于UE，需要区分用户主动降低QoS和UE因资源不足降低QoS两种情况，对于用户主动降低QoS，则不需要后续的动态调整。

为了方便进行QoS参数调整，移动网中的各节点设备可以根据自身特点保存一个或多个QoS记录，以便决定如何进行QoS调整。每个节点需要保存的记录可以包括三种，分别为当前使用的QoS参数、自身作为QoS调整发起方的调整前QoS参数以及调整后QoS参数。

图1为移动网中的节点设备因资源变化动态调整QoS参数的流程示意图，并且其中，节点设备表示移动网中的任意一个节点设备，如UE、SGSN或GGSN等。

参见图1所示，实现本发明方法的具体步骤如下：

步骤101：移动分组网中的节点设备确定自身可用资源不足时，发起PDPcontext修改流程，降低当前QoS参数。

步骤102：该节点设备保存修改前、修改后的QoS参数，并将修改前的QoS参数记为第一QoS参数，修改后的QoS参数记为第二QoS参数。

原则上，对于该节点设备来说，如果自身资源不足，其可以连续发起多次PDP context修改流程，降低QoS参数，因此当进行完第一次修改后，如果该节点设备发现自身资源又不足了，仍然可以重新执行步骤101，再次发起PDPcontext修改流程，降低当前QoS参数，当然，此时第一QoS参数为第一次修改前的QoS参数。

步骤103：当该节点设备确定自身可用资源增加时，判断自身保存的所述的第二QoS参数与当前QoS参数是否一致，如果一致，则提高当前QoS参数值，并且提高后的当前QoS参数不超过第一QoS参数，若否，结束本流程。

在步骤103中，确定自身保存的所述的第二QoS参数与当前QoS参数是否一致，即为确定在本节点设备发起PDP context修改流程之后是否有其它节点设备发起PDP context修改流程，降低当前QoS参数的情况，如果没有其它节点设备发起降低当前QoS参数的情况，则此时该节点设备可以提高当前QoS参数。

如果在执行步骤103之前，存在其它节点设备发起PDP context修改流程，降低当前QoS参数的情况，即其它节点设备已将当前QoS参数改为第三QoS参数，那么对于移动网中该节点设备来说，需要更新当前QoS参数，即与第三QoS参数相等，与第二QoS参数不同，其此后首先只能发起降低当前QoS参数的过程，而修改完成后，该节点设备所保存的第一QoS参数即与第三QoS参数相等，第二QoS参数即为本次修改后的QoS参数，当前QoS参数即与第二QoS参数相等。之后，如果该节点设备由于自身可用资源增加时，主动发起提高当前QoS参数的过程，即执行步骤103时，提高后的当前QoS参数不超过第一QoS参数，也就是其它节点设备所修改后的QoS参数。

以下分别对各节点设备需保存QoS参数，以及各节点根据保存的参数和当前自身资源作出不同处理的说明。

如果UE发起PDP context激活请求消息中携带QoS参数为Q1，PDPcontext成功激活后，经协商确定的QoS参数为Q0，Q0与Q1可以相同或不同。UE只需要记录最终协商后的Q0，这与已有技术相同。此后，当UE确定自身资源不足时，UE可以发起降低QoS参数的修改流程，当UE确定自身资源恢复时，再发起提高QoS参数的修改过程。

图2为SGSN保存QoS参数的内部处理流程。参见图2所示，SGSN需根据PDP context激活流程中不同情况记录多个QoS参数值，其具体步骤如下：

步骤201：SGSN收到UE发起的PDP context激活请求，其中包含QoS参数Q1。

步骤202：SGSN根据事先从归属位置寄存器HLR获得的用户签约QoS，判断Q1是否超过用户签约QoS，若是，则根据签约QoS调整为Q2，保存Q2；若否，则不需要调整，保存Q1。

步骤203：SGSN判断自身资源是否不足以保证Q1和Q2两者中较小的，若是，则根据资源情况将当前QoS调整为Q3，保存Q3，再继续步骤204；若否，将Q1和Q2两者中较小的作为当前QoS参数，然后继续步骤204。

步骤204：SGSN向GGSN发起PDP context创建请求，其中包含当前QoS参数，该参数可能是Q1、Q2或Q3。

步骤205：SGSN根据GGSN返回的响应，判断GGSN是否调整QoS参数，若是，则记录最终协商成功的QoS参数，该QoS参数记为Q4；若否，结束。

因此，对于SGSN的这个节点来说，其根据保存的记录和自身资源情况作出的处理可以包括以下几种情况：

(1)若SGSN保存的记录中不存在Q3，即SGSN的资源一直可以保证Q1和Q2两者中较小的，而当前QoS为Q1和Q2两者中较小的。在这种情况下，SGSN根据资源状况将先发起降低QoS的修改流程，按图1所示的流程处理。

(2)若SGSN保存的记录中存在Q3，不存在Q4，则这种情况属于SGSN出现过因资源不足而调整QoS的情况，但是SGSN没有收到其它节点因资源不足而降低QoS的情况。在这种情况下，SGSN可以根据自身资源状况，发起降低QoS或提高QoS的修改流程，对降低QoS，按图1所示流程处理，对提高QoS，其QoS不超过Q1或Q2。

(3)若SGSN保存的记录中存在Q3和Q4，则意味SGSN出现过因资源不足而调整QoS的情况，而SGSN也收到其它节点因资源不足而降低QoS的情况。这种情况下，SGSN可以根据资源状况发起降低QoS的修改流程。

GGSN保存QoS参数则比较简单。当GGSN收到SGSN发送的PDPcontext创建请求后，保存消息中携带的QoS参数，即可能为Q1、Q2或Q3。此时，若GGSN资源不足时，可以将QoS参数调整为Q4，则保存Q4。

因此，对于GGSN保存的记录来说，可以包括以下几种情况：

(1)若GGSN保存的记录中不存在Q4，则GGSN可以根据资源状况发起降低QoS的修改流程。

(2)若GGSN保存的记录中存在Q4，则GGSN根据资源状况将发起降低QoS或提高QoS的修改流程，而当提高QoS时，其调整后的QoS不超过自身保存的PDP context创建请求中的QoS参数，即可能为Q1、Q2或Q3。

另外，考虑到频繁的QoS调整将影响系统稳定，并增大信令负荷，所以UE/SGSN/GGSN中可设置一个定时器，当定时超时后，节点判断自身资源情况，以及保存的QoS修改记录和QoS参数，确定是否可以调整QoS参数。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1、一种调整业务质量QoS参数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.移动分组网中的节点设备确定自身可用资源不足时，发起分组数据协议内容PDP context修改流程，降低当前业务质量QoS参数，并保存修改后的业务质量QoS参数，并将修改后的业务质量QoS参数记为第二业务质量QoS参数；同时，保存修改前的业务质量QoS参数，并将修改前的业务质量QoS参数记为第一业务质量QoS参数；

b.当所述节点设备确定自身可用资源增加时，判断自身保存的所述的第二业务质量QoS参数与当前业务质量QoS参数是否一致，如果一致，则提高当前业务质量QoS参数值，并且提高后的业务质量QoS参数不超过所述第一业务质量QoS参数；若否，结束本流程。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述节点设备根据自身资源状况发起一次或多于一次分组数据协议内容PDP context修改流程，降低当前业务质量QoS参数，所述第一业务质量QoS参数为第一次修改前的业务质量QoS参数。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a和b中所述节点设备通过定时或实时检测自身资源来确定自身可用资源是否不足或增加。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点设备为UE，或为SGSN，或为GGSN。

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