CN101147369B

CN101147369B - 自动QoS配置的方法

Info

Publication number: CN101147369B
Application number: CN2006800092702A
Authority: CN
Inventors: T·霍尔姆斯特龙; S·阿尔纳斯; K·萨尔伯格
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: CN101147369A; ZA200709025B

Abstract

这里描述的UE(200)具有已定义的QoS数据库(222)，该数据库组织和存储用于帮助建立媒体流的各种QoS参数集。在一个实施例中，该QoS数据库(222)包括多个表(226a-226n)，其中每个表与一个特定应用(228a-228n)相关联，并且其中每个表具有多个行(230a-230n)，并且其中每行包括媒体类型(232a-232n)、所请求的QoS参数集(234a-234n)和可选的最小QoS参数集(236a-236n)。运营商可以使用通信网络来填充/供应该QoS数据库(222)。运营商还可以使用通信网络来精调(更新)QoS数据库，这使得它们能够为现有应用增强载体QoS并且能够为未来应用采用合适的载体QoS。

Description

自动QoS配置的方法

技术领域

本发明涉及具有服务质量(QoS)数据库的设备(例如用户设备(UE))，如果需要的话，该服务质量数据库是由通信网络运营商用无线电(over the air)供应和/或精调的。

背景技术

参考图1(现有技术)，其示出了用于帮助解释当前如何在UE100和通信网络102之间建立一个(或多个)应用媒体流101(例如，无线一键通(PoC)应用、IP电话(VoIP)应用、视频应用、文件传输应用)的框图。最初，UE100(特别是应用组件112)和通信网络102(在这个例子中其具有IP多媒体子系统(IMS)结构)使用会话描述协议(SDP)信令以在应用级上协商它们想要建立什么类型的媒体流101(参见步骤1)。然后，UE100(特别是会话管理器124)和通信网络102(特别是会话管理器108)试图激活建立一个(或多个)媒体流101所需的一个(或多个)载体(一个(或多个)分组数据协议(PDP)上下文)(参见步骤2a-2c)。例如，如果期望视频应用101，那么语音载体和视频载体需要被激活。并且，如果期望语音应用101，那么只有语音载体需要被激活。下面讨论如何激活这些载体。

首先，UE100需要为每个媒体流载体产生所请求的QoS参数集104，随后将其转发到通信网络102中的服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点106(SGSN 106)(特别是会话管理器108)(参见步骤2a)。第二，会话管理器108为每个载体产生该协商的QoS参数集110并且将之转发到UE100(参见步骤2b)。第三，UE100(特别是会话管理器124)确定是否接受该协商的一个(或多个)QoS参数集110用以构建相应的一个(或多个)载体(参见步骤2c)。如果UE100接受该协商的一个(或多个)QoS参数集110，那么与通信网络102建立一个(或多个)媒体流101(参见步骤3)。如果UE100不接受任一个所述协商的QoS参数集110，那么去激活对应的载体并且不与通信网络102建立对应媒体流101。在该文档中，UE100产生发送给通信网络102的所请求的一个(或多个) QoS参数集104的步骤是特别关心。下面讨论传统的UE 100如何起作用来产生所请求的一个(或多个)QoS参数集104。

传统的UE100能够通过使用以下组件产生所请求的QoS参数集104：应用组件112；SDP处理机114(可选)；网际协议(IP)载体服务(BS)管理器116(可选)；转换/映射功能组件118；通用移动电话服务(UMTS)BS管理器120；每个应用类型(per application)的UMTS QoS参数数据库122；以及会话管理器124。这些组件112、114、116、118、120、122和124按照如下产生所请求的一个(或多个)QoS参数集104：

A.应用组件112可能通过IP BS管理器116和转换/映射功能组件118来给UMTS BS管理器120提供执行步骤B或步骤D所需的相关信息。

B.如果需要的话，UMTS BS管理器120使用从步骤A得到的信息访问来自于每个应用类型的UMTS QoS参数数据库122的合适的QoS参数集。在该文档中，假定执行该步骤。

C.如果SDP处理机114可用，那么来自其中的SDP参数可以为UMTS BS管理器120提供指导(可能通过IP BS管理器116和转换/映射功能组件118)来设定最大上行/下行链路(UL/DL)比特率和保障的UL/DL比特率。

D.来自步骤B(或直接来自步骤A)的QoS参数值的集合可能在会话管理器124与来自步骤C的最大UL/DL比特率和保障的UL/DL比特率合并。该结果是所请求的一个(或多个)QoS参数集104。

对于关于该UE100和该过程的更详细讨论，请参考以下标准的7.2节：

·3GPP TS 29.208v6.5.0，2005年9月提出的，题目为“第三代合作伙伴计划；技术规范组核心网络与终端；端对端服务质量(QoS)信令流(第六版)(3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Core Network and Terminals；End-to-end Quality of Service(QoS)Signalling Flows(Release 6))”。

该特定过程存在的一个问题是UE 100的制造商通常使用它们自己特有的过程来将QoS值添加到每个应用类型的UMTS QoS参数数据库122中。这种方案具有几种缺点。第一，UE100不具有已定义的每个应用类型的UMTS QoS参数数据库122，在该数据库中能够组织和存储QoS值。第二，运营商不能够填充/供应(populate/provision)每个应用类型的UMTS QoS参数数据库122。第三，运营商不能够精调(更新)每个应用类型的UMTS QoS参数数据库122中存储的QoS值。下面简单讨论其它现有技术。

US 2005/018633A1(2005年1月27日)描述了一种用于具有多个终端的无线通信系统的方法和设备。确定至少一个质量要求，该质量要求定义由至少一个终端通过通信信道接收信息的最小通信服务质量阈值。还确定该通信信道的至少一个质量参数，其中该质量参数定义终端通过该通信信道接收通信的质量级别。将该质量参数与质量要求做比较，如果该质量参数低于质量要求，则阻止将该终端调谐到该通信信道。

EP 1 035 751A2(2000年9月13日)描述了用于分组网络的自适应路由系统和方法。该分组网络采用基于QoS供应(provisioning)参数和网络拓扑信息确定网络路由的路由器。在一个实施例中，所述路由器具有依照流量的表(per-flow table)，该表用关于在该分组网络中为特定通信流量应该施加/或保留什么样最小QoS级别的信息来供应。

US 2003/208582A1(2003年11月6日)描述了一种在IP QoS参数和UMTS QoS参数之间进行转换的方法。该方法可以置于UE中，也可以置于UMTS网络的网关中。

综前所述，应当理解的是，需要一种具有服务质量(QoS)数据库的设备(例如用户设备(UE))，如果需要的话，该服务质量数据库是由通信网络运营商用无线电(over the air)供应和/或精调的。还需要能够使用该QoS数据库来帮助与通信网络建立应用媒体流的设备。本发明的UE和方法解决了这些和其它需要。

发明内容

这里描述的UE具有已定义的QoS数据库，该数据库组织和存储用于帮助建立媒体流的各种QoS参数集。在一个实施例中，QoS数据库包括多个表，其中每个表与一个特定应用相关联，并且其中每个表具有多个行，并且其中每行包括媒体类型、所请求的QoS参数集、以及可选的最小QoS参数集。

按照本发明的一个方面，提供了一种通过如下步骤使UE能够与通信网络建立应用媒体流的方法：(a)协商将与通信网络建立什么类型的媒体流；和(b)通过执行如下步骤为将与通信网络所建立的媒体流构建载体：(i)与包括多个表的QoS数据库交互，其中每个表与一个特定应用相关联，并且其中每个表具有多个行，并且其中每个行包括媒体类型、所请求的服务质量参数集和最小服务质量参数集；(ii)从QoS数据库获取与该应用相关联的媒体类型的所请求的服务质量参数集和最小服务质量参数集；(iii)将该所请求的服务质量参数集发送给通信网络；(iv)从该通信网络接收协商的服务质量参数集；(v)通过比较该协商的服务质量参数集和所述最小服务质量参数集，确定是否接受该协商的服务质量参数集。

按照本发明的另一个方面，提供了一种用户设备，该用户设备包括：应用组件；IP BS管理器；转换/映射功能组件；UMTS BS管理器；会话管理器；包含多个表的QoS数据库，其中每个表与一个特定应用相关联，并且其中每个表具有多个行，并且其中每行包括媒体类型和所请求的服务质量参数集，其中应用组件通过IP BS管理器和转换/映射功能组件为UMTS BS管理器提供信息，UMTS BS管理器利用所述信息访问来自QoS数据库的适当的服务质量参数集并且将所访问的适当的服务质量参数集发送到会话管理器。

附图说明

通过参考以下结合附图对本发明的详细说明，能够获得对本发明的更完整的理解，其中：

图1(现有技术)是UE和通信网络的框图，用于帮助解释现有技术状况和为什么需要本发明；

图2A是依照本发明的具有能够组织和存储QoS值的QoS数据库(例如，每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库)的UE的框图；

图2B是依照本发明更详细地示出图2A所示的QoS数据库(例如，每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库)的格式的框图；

图3是依照本发明用于解释运营商如何能够使用通信网络来填充/供应图2B所示的UE的QoS数据库的框图；以及

图4是依照本发明用于解释图2A所示的UE如何能够利用其中所填充的QoS数据库来与通信网络建立一个(或多个)应用媒体流的框图。

具体实施方式

参考图2A，其示出了依照本发明的具有QoS数据库222(例如，每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库222)的UE200的框图，该QoS数据库222具有已定义的格式，在其中组织和存储QoS值。所示的典型UE200具有以下组件(它们与本讨论相关)：应用组件212；SDP处理机214(可选)；IP BS管理器216(可选)；转换/映射功能组件218；UMTS BS管理器220；QoS数据库222(例如，每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库224)；以及会话管理器224。组件212、214、216、218、220和224恰巧对于本领域技术人员来说是众所周知的。但是，如同下文参考图2B所讨论的，增强的QoS数据库222是新的并且恰巧是相对现有技术的显著改进。

参考图2B，该框图更详细地示出了典型QoS数据库222的格式。所示的典型QoS数据库222对于每个应用228a、228b...228n(例如，无线一键通(PoC)应用、VoIP应用、视频应用、文件传输应用)具有一个表226a、226b...226n。每个表226a、226b...226n具有一个或多个行230a、230b...230n，其中每个单独的行与媒体类型(例如语音或视频)相关联。具体地，每个单独的行230a、230b...230n包含媒体类型232a、232b...232n，所请求的QoS参数集234a、234b...234n和可选的最小QoS参数集236a、236b...236n。例如，可与PoC应用228a相关联的第一表226a具有五行230a，每个行与一特定的媒体类型相关联，这些媒体类型已经被标识为“通用目的”、“AMR00”、“AMR04”、“AMR07”和“AMR^＊”。“AMR”表示自适应多速率并且“^＊”表示通配符。该典型QoS数据库222恰好具有表226a、226b...226n，这些表被定义以组织和存储在IMS结构中使用的QoS参数。

参考图3，示出了依照本发明用于帮助解释运营商如何使用通信网络300来填充/供应UE的QoS数据库222的框图。示出的通信网络300具有引导程序服务器302和供应服务器(provisioning server)304。在运行中，UE200和引导程序服务器302能够用无线电彼此之间启动引导程序会话，以建立安全关系(参见步骤1)。或者，引导程序服务器302能够在插入UE200的智能卡上存储引导程序消息(密钥)。UE200和供应服务器304随后用无线电彼此之间启动供应会话，以便供应服务器304能够将QoS值306发送给UE200，该QoS值被存储在QoS数据库222中 (参见步骤2)。具体地，供应服务器304(或UE200)能够通过使用在引导程序会话期间获得的密钥来启动供应会话。然后，供应服务器304能够发送QoS值306给UE200，UE200在QoS数据库222中存储这些值。可替换地，引导程序服务器302可以将QoS值直接放入引导程序消息中，该引导程序消息被存储在插入UE200的智能卡中。该可替换方案是将QoS值发送给UE200的较简单方式，因为这样不需要从UE200向通信网络300发送任何消息。在两种情况下，运营商都可以利用引导程序服务器302和/或供应服务器304有效地填充/供应QoS数据库222。运营商还可以使用引导程序服务器302和/或供应服务器304来精调(更新)QoS数据库222。这是相对现有技术的显著改进，在现有技术中运营商不能做这些事情，因为在UE100被制造的时候，制造商已经供应/填充了QoS数据库122(参见图1)。

参考图4，其示出了依照本发明用于帮助解释UE200如何能够使用其中所填充的QoS数据库222来与通信网络300建立应用媒体流400的框图。最初，UE200(特别是应用组件212)和通信网络300(在这个例子中该通信网络具有IMS结构)利用SDP信令以在应用级上协商它们想要建立什么类型的应用400(例如，PoC应用、VoIP应用、视频应用、文件传输应用)(参见步骤1)。然后，UE200(特别是会话管理器224)和通信网络300(特别是会话管理器310)试图激活建立所述一个(或多个)应用媒体流400所需的一个(或多个)载体(一个(或多个)分组数据协议(PDP)上下文)(参见步骤2a-2c)。例如，如果期望视频应用400，那么语音载体和视频载体需要被激活。并且，如果期望语音应用400，那么只有语音载体需要被激活。下面讨论如何激活这些载体。

首先，UE200需要为每个媒体流载体产生所请求的QoS参数集402，然后将其转发给通信网络300中的SGSN308(特别是会话管理器310)(参见步骤2a)。第二，会话管理器310为每个载体产生所协商的QoS参数集404，并且将之转发给UE200(参见步骤2b)。第三，UE200(特别是会话管理器224)确定是否接受该协商的一个(或多个)QoS参数集404，该协商的QoS参数集将用于构建相应的一个(或多个)载体(参见步骤2c)。如果UE200接受该协商的一个(或多个)QoS参数集404，那么与通信网络300建立一个(或多个)媒体流400(参见步骤3)。如果UE200不接受任一个所协商的QoS参数集404，那么去激活对应的载体，并且不与通信网络300建立对应媒体流400。在该文档中，UE200产生发送给通信网络300的所请求的一个(或多个)QoS参数集402的步骤是特别关心的。下面讨论UE200如何产生所请求的一个(或多个)QoS参数集402。

UE200通过使用以下组件能够产生所请求的QoS参数集402：应用组件212；SDP处理机214(可选)；IP BS管理器216(可选)；转换/映射功能组件218；UMTS BS管理器220；QoS数据库222(例如，每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库222)；以及会话管理器224。这些组件212、214、216、218、220、222和224能够按照如下产生所请求的一个(或多个)QoS参数集402：

A.应用组件212可能通过IP BS管理器216和转换/映射功能组件218给UMTS BS管理器220提供执行步骤B或步骤D所需的相关信息。

B.如果需要的话，UMTS BS管理器220使用从步骤A得到的信息访问来自于每个应用类型的增强的UMTS QoS参数数据库222的合适的QoS参数集306。在该文档中，假定执行该步骤。

C.如果SDP处理机214可用，那么来自其中的SDP参数可以给UMTS BS管理器220提供指导(可能通过IP BS管理器216和转换/映射功能组件218)来设定最大上行/下行链路(UL/DL)比特率和保障的UL/DL比特率。

D.来自步骤B的一个(或多个)QoS参数集306(或来自步骤A的QoS参数值)可能在会话管理器224处与来自步骤C的最大UL/DL比特率和保障的UL/DL比特率合并。该结果是所请求的一个(或多个)QoS参数集402。

综前所述，可以看出UE200相对于现有技术有显著改善。因为，UE200具有已定义的QoS数据库222，该数据库能够由通信网络300的运营商用无线电进行供应和/或精调。UE200还具有许多其它优点，下面的列表中讨论了其中的一些优点：

·QoS数据库222具有表226a，226b...226n，这些表能够存储基于特定类型的通信网络300(例如，具有IMS结构的通信网络300)的QoS要求的QoS参数集306。这很重要，因为存在许多不同类型的通信网络。

·运营商能够为现有的应用和未来的应用填充QoS数据库222。并且，运营商能够利用QoS参数集来填充QoS数据库222，其中他们愿意使用 QoS参数集用来帮助建立它们的通信网络300中的一个(或多个)应用媒体流400。

·应该认识到，不需要供应所有所请求的QoS参数402。相反，可以利用其它机制来创建一些QoS参数。例如，可以在UE200中计算一些QoS值。这样，UE200可以在所计算的QoS参数和供应的QoS参数之间进行选择。并且，UE200甚至不需要将所计算的QoS参数展示给供应服务器304。

·对每个应用具有一个表的优点在于不需要在不同组织之间标准化全球唯一媒体类型标识符。要维持一个全球注册组织很困难，并且如果使用该方案就不需要维持这样的组织。

·UE200的用户不需要担心QoS数据库222中的QoS设定。实际上，因为运营商能够填充QoS数据库222，所以他们也能够保证QoS与用户感知的质量以及网络的特性相配。

·QoS数据库222对于每个应用具有一个表，这避免了如果使用全球QoS数据库就需要使用所要求的全球唯一标识符。这意味着各种标识符的定义可以基于特定组织所支持/标准化的特定应用。

尽管已经在附图和前面的详细说明中举例说明了本发明的一个实施例，但是应当理解本发明不限于所公开的实施例，而是在不偏离由所附权利要求所阐述和所限定的本发明的宗旨的情况下能够进行多种重新安排、修改和替换。

Claims

1.一种用于使得用户设备(200)能够与通信网络(300)建立应用媒体流(400)的方法，所述方法的特征在于如下步骤：

协商将与通信网络建立什么类型的媒体流；和

通过以下步骤为将与通信网络所建立的媒体流构建载体：

与包括多个表(226a，226b...226n)的服务质量QoS数据库(222)交互，其中每个表与一个特定应用(228a，228b...228n)相关联，并且其中每个表具有多个行(230a，230b...230n)，并且其中每行包括媒体类型(232a，232b...232n)和所请求的服务质量参数集(234a，234b...234n)和最小服务质量参数集(236a，236b...236n)；

从服务质量QoS数据库获取与特定应用相关联的媒体类型的所请求的服务质量参数集和最小服务质量参数集；

将该所请求的服务质量参数集(402)发送给通信网络；

从该通信网络接收协商的服务质量参数集(404)；并且

通过比较该协商的服务质量参数集和所述最小服务质量参数集，确定是否接受该协商的服务质量参数集。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定应用是：

IP电话应用；

无线一键通应用；

视频应用；或者

文件传输应用。

3.根据权利要求2所述的方法，其中通过执行以下步骤用无线电填充所述QoS数据库：

用无线电在所述用户设备和所述通信网络之间建立安全关系；以及

利用分别与所述特定应用相关联的一个或多个媒体类型、所请求的一个或多个服务质量参数集和一个或多个最小服务质量参数集，用无线电填充所述用户设备之中的所述QoS数据库。

4.根据权利要求2所述的方法，其中通过运营商用无线电精调具有一个或多个媒体类型的用户设备中的所述QoS数据库。