CN101102586B - 一种资源接纳控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源接纳控制方法，该方法为：接入资源接纳控制功能实体(A-RACF)收到接入用户应用层会话的服务质量(QoS)资源请求后，根据该接入用户的用户剩余可用QoS资源及该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源，对该QoS资源请求进行资源接纳控制。本发明所提供的方法能够更加有效地进行资源接纳控制，防止资源的过量使用。

Description

一种资源接纳控制方法

技术领域

本发明涉及下一代网络(NGN，Next-Generation Networks)技术，尤其涉及一种单用户多线路接入时的资源接纳控制方法。

背景技术

目前，欧洲的电信标准组织TISPAN(Telecommunications and Internetconverged Services and Protocols for Advanced Networking)正在制定未来NGN网络的架构，研究推进速度较快，相应的标准也具有实施性。NGN作为下一代网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，通常NGN业务对实时性的要求较高，因此对业务服务质量(QoS，Quality of Service)提出了很高的要求，能否保证QoS是NGN能否成为未来统一平台的关键。

在NGN网络中，一般通过资源接纳控制来保证业务的QoS。参见图1所示TISPAN NGN网络中资源接纳控制子系统(RACS，Resource and AdmissionControl Subsystem)的架构示意图，接入用户通过用户驻地设备(CPE，CustomerPremise Equipment)进行网络接入，传输层包括接入节点(Access Node)、网际协议边缘节点(IP Edge Point)和核心网络节点(Core Border Node)，IP边缘节点包括资源控制执行功能实体(RCEF，Resource Control EnforcementFunction)和2层终结功能(L2TF)。

如图1所示，RACS位于TISPANNGN的传输控制子层，负责策略控制、资源预留和接纳控制，主要包括业务策略决定功能实体(SPDF，Service PolicyDecision Function)101和接入资源接纳控制功能实体(A-RACF，Access-ResourceAdmission Control Function)102。其中，SPDF用于采用基于业务的策略规则进行策略决定，接受AF的资源请求，并根据本地策略及自身与A-RACF和BGF的交互结果对资源请求进行授权；A-RACF用于负责接入资源的接纳控制，接受SPDF的资源请求，根据接入用户的QoS签约数据和资源使用情况进行资源接纳控制，与网络附着子系统(NASS，Network Attachment Subsystem)进行交互获取接入用户的QoS签约数据。

与RACS相关的还包括应用功能实体(AF，Application Function)103、资源控制执行功能实体(RCEF)104、边界网关功能实体(BGF，Border GatewayFunction)105和网络附着子系统(NASS)106。其中，AF用于负责应用层业务处理，基于业务向RACS请求资源；RCEF用于在A-RACF的控制下执行QoS策略；BGF用于在SPDF的控制下执行QoS策略；NASS负责用户接入认证管理、终端设备IP地址及网络参数分配、用户位置信息存储，为RACS和AF提供用户的QoS签约数据、位置信息等。

NASS与A-RACF之间的接口为e4，A-RACF通过该接口从NASS获得接入用户的QoS签约数据、逻辑接入标识(LAID)、接入用户标识(SID)等；SPDF与AF之间的接口为Gq’，AF与RACS之间通过该接口进行QoS资源请求与授权等消息的交互；SPDF与A-RACF之间的接口为Rq，A-RACF通过该接口与SPDF进行接入QoS资源请求与授权等消息的交互；SPDF与BGF之间的接口为Ia，SPDF通过该接口控制BGF执行QoS策略，如门控、流量监管、包标记、资源分配、带宽预留、网络地址端口转换(NAPT)等功能；A-RACF与RCEF之间的接口为Re，A-RACF通过该接口控制RCEF执行QoS策略，如门控、流量监管、包标记等.

当一个应用层用户需要使用业务时，该用户首先要进行网络接入，即向NASS发起接入请求，NASS对该接入用户进行认证，认证通过后NASS对该用户进行授权并分配IP地址，网络接入成功后，NASS将该接入用户的带宽、传送级别等QoS签约数据、IP地址、逻辑接入标识、接入用户标识等信息通过e4接口送给A-RACF，A-RACF存储收到的用户信息。在网络接入成功后，应用层用户向AF发起应用层注册，注册成功后，应用层用户就可以向AF发起应用层会话建立请求，AF收到会话建立请求后，通过Gq’接口向SPDF发送QoS资源请求，请求本会话所需要的QoS资源，SPDF收到后向A-RACF和BGF转发QoS资源请求，A-RACF根据接入用户IP地址和/或接入用户标识查找接入用户的签约QoS数据和逻辑接入标识，再根据逻辑接入标识确定该接入用户所使用的接入线路的传送能力和资源使用情况，最后综合会话的QoS参数、接入用户的QoS签约数据、接入线路的传送能力和资源使用情况来决定是否接纳所请求会话的QoS资源请求。

通常一个接入用户可以同时使用多条接入线路进行网络接入，也可以在一条接入线路上同时发起多个接入，例如，用户可以使用同一个帐号同时使用多条接入线路接入，其中，所述接入线路为物理接入线路或逻辑接入线路。此时，A-RACF采用不同的资源接纳控制方法将产生不同的控制效果。目前，通常采用基于接入线路的资源接纳控制方法进行资源接纳控制，也就是说，当一个接入用户同时使用多条接入线路进行网络接入时，A-RACF以每条接入线路为单位，结合接入用户的QoS签约数据来进行接入资源接纳控制。下面以一个接入用户同时使用两条接入线路进行网络接入为例来进行说明。

参见图2所示，接入用户同时使用终端CPEA和CPEB分别通过线路A和线路B进行网络接入，线路A和线路B的逻辑接入标识分别为LAIDA和LAIDB，该接入用户标识为SID，NASS分别为CPEA和CPEB分配IP地址IPA和IPB。CPEA接入成功后，NASS把该用户的QoS签约数据，连同IP地址IPA、接入用户标识SID和逻辑接入标识LAIDA等信息通过e4接口送给A-RACF，A-RACF保存该信息，并标为记录A；CPEB接入成功后，NASS也把该用户的QoS签约数据，连同IP地址IPB、接入用户标识SID和逻辑接入标识LAIDB等信息通过e4接口送给A-RACF，A-RACF保存该信息，并标为记录B。

网络接入成功后，应用层用户可以通过CPEA向AF发起会话建立请求，AF收到会话建立请求后，向RACS发起该会话的QoS资源请求，图3所示为A-RACF从Rq接口收到QoS资源请求后的处理流程，主要包括以下步骤：

步骤301：A-RACF从Rq接口收到QoS资源请求后，根据QoS资源请求中携带的IP地址IPA和/或接入用户标识SID，找到记录A，从记录A中找到该接入用户的逻辑接入标识LAIDA。

步骤302：A-RACF根据该接入用户的QoS签约资源、以及该接入用户在LAIDA对应的线路A上的资源使用情况，计算该接入用户在线路A上的线路剩余可用QoS资源。

步骤303：A-RACF判断该接入用户在线路A上的线路剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，即是否能满足本次会话的QoS资源需求，如果能够满足，则执行步骤304；否则，执行步骤305。

步骤304：接受该QoS资源请求，并结束本流程的处理。

步骤305：拒绝该QoS资源请求。或者，根据策略进行降级处理。

对于通过CPEB发起的会话建立请求，A-RACF采用同样的方法进行处理，即通过判断用户在线路B上的剩余可用QoS资源能否满足该会话的QoS资源需求，来决定是否接受该会话的QoS资源请求。对于接入用户使用两条以上接入线路进行网络接入的情况，具体处理过程与上述过程类似，可依此类推。

由以上描述可见，目前的资源接纳控制是按照接入线路来进行的，即资源接纳控制时，只根据相应线路的剩余可用QoS资源和请求的QoS资源，决定是否接受QoS资源请求，而不考虑用户的实际剩余可用QoS资源。因此，当一个接入用户同时使用多条接入线路进行网络接入时，该接入用户在多条接入线路上所使用的资源总和可能会超过该接入用户的QoS签约资源，从而造成资源的过量使用，也就是说，现有的资源接纳控制方法不能够有效地进行资源接纳控制。

比如，假设接入用户的QoS签约资源为10M，线路A和线路B的线路剩余可用QoS资源分别为7M和5M，CPEA和CPEB请求的QoS资源分别为7M和4M，那么，按照以上所述基于接入线路的资源接纳控制方法，A-RACF势必会接受CPEA和CPEB的QoS资源请求，但此时，该接入用户在线路A和线路B上所使用的资源总和11M已经超过了该接入用户的10MQoS签约资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种资源接纳控制方法，有效地进行资源接纳控制。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

接入资源接纳控制功能实体A-RACF收到接入用户应用层会话的服务质量QoS资源请求后，根据该接入用户的用户剩余可用QoS资源及该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源，对该QoS资源请求进行资源接纳控制。

其中，所述A-RACF根据用户剩余可用QoS资源及线路剩余可用QoS资源进行资源接纳控制包括：

A、A-RACF判断用户剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则执行步骤B，否则，拒绝该QoS资源请求，并结束本流程的处理；

B、A-RACF判断该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则接受该QoS资源请求，否则，拒绝该QoS资源请求。

其中，步骤B所述接受该QoS资源请求之后进一步包括：A-RACF根据请求的QoS资源更新所述接入用户的用户剩余可用QoS资源和所述接入线路的线路剩余可用QoS资源。

所述步骤A之前进一步包括：A-RACF收到QoS资源请求后，根据该请求中携带的信息得到接入用户标识，并根据得到的接入用户标识查找该接入用户的用户剩余可用QoS资源。

所述步骤B之前进一步包括：A-RACF根据所述QoS资源请求中携带的信息得到所述接入用户的逻辑接入标识，并根据得到的逻辑接入标识查找所述会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源。

所述用户剩余可用QoS资源由A-RACF根据所述接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在所有接入线路上的资源使用情况计算得到.

所述线路剩余可用QoS资源由A-RACF根据所述接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在所述接入线路上的资源使用情况计算得到。

在A-RACF收到QoS资源请求之前进一步包括：

M、在接入用户进行网络接入时，A-RACF保存接入用户信息，并判断本地是否存在该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，如果存在，则执行步骤N，否则，生成该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存，然后结束本流程的处理；

N、A-RACF判断该接入用户的QoS签约资源是否更改，如果是，则更新该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存，否则，结束本流程的处理。

所述接入线路为物理接入线路。

所述接入线路为逻辑接入线路。

由此可见，本发明中A-RACF在进行资源接纳控制时，不仅要考虑发起会话的接入线路的线路剩余可用QoS资源，还要考虑该接入用户的用户剩余可用QoS资源，这样，可以更加有效地进行资源接纳控制，能够避免当一个接入用户同时使用多条接入线路进行网络接入时，该接入用户在多条接入线路上所使用的资源总和超过该接入用户的QoS签约资源情况的发生，从而防止了资源的过量使用。

附图说明

图1为现有技术中的RACS架构示意图。

图2为现有技术中单用户多接入时的RACS架构示意图。

图3为现有技术中A-RACF处理QoS资源请求的流程图。

图4为本发明实施例中接入用户网络接入时A-RACF的处理流程图。

图5为本发明实施例中A-RACF处理QoS资源请求的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的基本思想是：A-RACF收到接入用户应用层会话的QoS资源请求后，根据该接入用户的用户剩余可用QoS资源及该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源，对该QoS资源请求进行资源接纳控制。也就是说，A-RACF在进行资源接纳控制时，不仅要考虑发起会话的接入线路的线路剩余可用QoS资源，还要考虑该接入用户的用户剩余可用QoS资源。

其中，所述用户剩余可用QoS资源由A-RACF根据接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在所有接入线路上的资源使用情况计算得到。所述线路剩余可用QoS资源由A-RACF根据接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在该会话所使用接入线路上的资源使用情况计算得到。

比如，接入用户同时使用CPEA和CPEB分别通过线路A和线路B进行网络接入，假设接入用户的QoS签约资源为20M，该接入用户在线路A和线路B上已使用的资源分别为7M和5M，那么，该接入用户在线路A、线路B上的线路剩余可用QoS资源分别为20M-7M＝13M、20M-5M＝15M，该接入用户的用户剩余可用QoS资源为20M-7M-5M＝8M.

对于用户剩余可用QoS资源，A-RACF可以在接入用户进行网络接入时生成或更新并保存，且在每次资源接纳控制之后进行更新并保存。参见图4所示实施例，本实施例中接入用户进行网络接入时，A-RACF的处理过程主要包括以下步骤：

步骤401：A-RACF收到NASS发送来的接入用户信息后，在本地数据库保存接入用户信息。

步骤402：A-RACF检索本地数据库，判断本地是否已存在该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，如果存在，则执行步骤403；否则，执行步骤405。

步骤403：A-RACF对新收到的接入用户信息中的QoS签约资源数据、及本地已有的该接入用户的QoS签约资源记录进行比较，判断该接入用户的QoS签约资源是否更改，如果是，则执行步骤404；否则，结束本流程的处理。

步骤404：A-RACF更新该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存，然后结束本流程的处理。

步骤405：A-RACF生成该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存。

图5所示为A-RACF收到AF发送来的应用层会话的QoS资源请求后的处理过程，本实施例中A-RACF的处理过程主要包括以下步骤：

步骤501：A-RACF收到QoS资源请求后，根据请求中携带的信息得到该接入用户的接入用户标识和逻辑接入标识。

步骤501的具体过程如下：A-RACF收到QoS资源请求后，根据请求中携带的IP地址在本地数据库中查找相应的接入用户信息记录，从而得到该接入用户的逻辑接入标识和接入用户标识；如果QoS资源请求中已经携带了接入用户标识，则可以直接从QoS资源请求中获得接入用户标识。

步骤502：A-RACF根据得到的接入用户标识，在本地数据库中查找对应该接入用户的用户剩余可用QoS资源记录，并与QoS资源请求中请求的QoS资源进行比较，判断用户剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则执行步骤503；否则，执行步骤505。

步骤503：A-RACF根据得到的逻辑接入标识，在本地数据库中查找该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源，并与QoS资源请求中请求的QoS资源进行比较，判断该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则执行步骤504；否则，执行步骤505。

步骤504：A-RACF接受该QoS资源请求，并根据请求的QoS资源更新该接入用户的用户剩余可用QoS资源和本次会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源，然后结束本流程的处理。

步骤505：A-RACF拒绝该QoS资源请求。

或者，根据策略进行降级处理。

在单用户多线路接入的情况下，对于各个接入线路上的QoS资源请求，A-RACF均采用上述方法进行处理.其中，所述接入线路包括逻辑接入线路、物理接入线路；所述多线路接入包括：一个接入用户同时使用多条物理接入线路进行网络接入、一个接入用户同时使用多条逻辑接入线路进行网络接入、以及一个接入用户使用一条物理或逻辑接入线路同时进行多个网络接入等场景.

比如，接入用户同时使用CPEA和CPEB分别通过线路A和线路B进行网络接入，假设该接入用户的QoS签约资源为20M，其在线路A和线路B上已使用的资源分别为7M和5M，则该接入用户在线路A和线路B上的线路剩余可用QoS资源分别为13M和15M，该接入用户的用户剩余可用QoS资源为8M。

那么，当该接入用户通过CPEA发起应用层会话，AF向RACS发起该会话的QoS资源请求，请求6M的资源时，由于6M＜8M且6M＜13M，因此，A-RACF接受线路A上的QoS资源请求，此时线路A上的线路剩余可用QoS资源更新为13M-6M＝7M，该接入用户的用户剩余可用QoS资源更新为8M-6M＝2M。当该接入用户通过CPEB发起应用层会话，AF向RACS发起该会话的QoS资源请求，请求4M的资源时，由于4M＜15M，因此如果按照现有的资源接纳控制方法，则A-RACF应该接受该QoS资源请求，但是，按照本发明所提供的方法，由于4M＞2M，超过了该接入用户的用户剩余可用QoS资源，因此，A-RACF拒绝该QoS资源请求。

可见，在单用户多线路接入时，本发明所提供的方法能够更加有效地进行资源接纳控制，避免该接入用户在多条接入线路上所使用的资源总和超过该接入用户的QoS签约资源情况的发生，防止资源的过量使用。

需要说明的是，本发明所提供的方法不仅适用于TISPAN的NGN网络，还可以适用于其它网络，比如ITU-T的下一代网络焦点研究组(FGNGN，Focus Group on Next Generation Networks)，FGNGN中对应的功能实体名称可能会与NGN中的实体名称略有差别，但方法的基本思想是一致的，这里不再一一详述。

以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种资源接纳控制方法，其特征在于，该方法包括：

A、接入资源接纳控制功能实体A-RACF收到接入用户应用层会话的服务质量QoS资源请求后，判断用户剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则执行步骤B，否则，拒绝该QoS资源请求，并结束本流程的处理；

B、A-RACF判断该会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源，如果能够满足，则接受该QoS资源请求，否则，拒绝该QoS资源请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述接受该QoS资源请求之后进一步包括：A-RACF根据请求的QoS资源更新所述接入用户的用户剩余可用QoS资源和所述接入线路的线路剩余可用QoS资源。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述A-RACF收到QoS资源请求之后、判断用户剩余可用QoS资源是否能够满足请求的QoS资源之前进一步包括：A-RACF根据该请求中携带的信息得到接入用户标识，并根据得到的接入用户标识查找该接入用户的用户剩余可用QoS资源。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之前进一步包括：A-RACF根据所述QoS资源请求中携带的信息得到所述接入用户的逻辑接入标识，并根据得到的逻辑接入标识查找所述会话所使用接入线路的线路剩余可用QoS资源。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户剩余可用QoS资源由A-RACF根据所述接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在所有接入线路上的资源使用情况计算得到。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线路剩余可用QoS资源由A-RACF根据所述接入用户的QoS签约资源、及该接入用户在所述接入线路上的资源使用情况计算得到。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述A-RACF收到QoS资源请求之前进一步包括：

M、在接入用户进行网络接入时，A-RACF保存接入用户信息，并判断本地是否存在该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，如果存在，则执行步骤N，否则，生成该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存，然后结束本流程的处理；

N、A-RACF对新收到的接入用户信息中的QoS签约资源数据、本地已有的该接入用户的QoS签约资源记录进行比较，判断该接入用户的QoS签约资源是否更改，如果是，则更新该接入用户的QoS签约资源记录和用户剩余可用QoS资源记录，并进行保存，否则，结束本流程的处理。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述接入线路为物理接入线路。

9.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述接入线路为逻辑接入线路。

Images