CN101478791A - 在sae融合架构下的服务质量管理方法 - Google Patents
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Abstract
一种在SAE融合架构下的服务质量管理方法，包括由策略和计费规则功能实施服务质量授权；由分组数据网网关提供策略和计费执行功能装置实现服务质量映射；由归属签约信息服务器实现签约信息存储器功能，实施向策略和计费规则功能提供用户签约信息；还包括服务质量授权流程和服务质量执行流程；可分别由用户设备或者应用功能发起服务质量修改流程，修改既有的服务质量。本发明弥补了SAE架构下服务质量管理的空白；能够动态控制服务质量，在SAE网络中实时根据用户需求或者网络状况调整业务的服务质量；能够满足SAE网络中各种接入网的服务质量管理，让通过各种接入网接入SAE网络的用户都可享受到统一的服务质量服务。
Description
[技术领域]
本发明是针对SAE融合架构提出的一种服务质量(Qos)管理方法，涉及各关键网元之间的服务质量信息交互流程实现方法。
[背景技术]
3GPP在R7阶段推出全新的移动分组交换域(Packet Switched，PS)网络架构，称之为SAE(系统架构演进，System ArchitectureEvolution)。SAE架构能够让移动分组域实现高速率、低时延以及数据优化，同时满足不同类型的无线接入。由于原本通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)中的核心网元网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Supporting Node，GGSN)和服务GPRS支持节点(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)被移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)以及服务网关(Serving Gateway，Serving GW)替代，同时新增了网元分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)，因此SAE架构下的服务质量(Quality of Service，QoS)管理无论是参与网元还是管理流程，与原先通用移动通信系统网络下的服务质量管理存在很大的差别。
目前，3GPP虽然计划在SAE中使用策略和计费控制架构(Policyand Charging Control，PCC)进行服务质量控制，但是尚未完成对SAE架构下服务质量管理的具体定义，缺少服务质量管理的具体实现方法，例如缺少SAE架构下服务质量授权、执行和修改流程。服务质量管理的缺失，使得SAE网络无法针对不同业务、不同用户提供相应的资源而实现差异化服务，同时无法动态适应无线环境变化带来的服务质量的改变。
【发明内容】
本发明根据现有的协议规范，提出一种基于策略和计费控制架构(PCC)的适合于SAE融合架构下的服务质量管理方法，通过该方法，可以具体实现业务流在SAE网络中的服务质量管理。
本发明的技术方案是：一种在SAE融合架构下的服务质量管理方法，包括由策略和计费规则功能实施服务质量授权；由分组数据网网关提供策略和计费执行功能实现服务质量映射；由归属签约信息服务器实现签约信息存储器功能，实施向策略和计费规则功能提供用户签约信息；其特征在于还包括服务质量授权流程和服务质量执行流程。
为了对一个业务流的服务质量进行实时调整，可分别由用户设备或者应用功能发起服务质量修改流程，修改既有的服务质量。
本发明的优势在于：弥补了SAE架构下服务质量管理的空白；能够动态控制服务质量，在SAE网络中实时根据用户需求或者网络状况调整业务的服务质量；能够满足SAE网络中各种接入网的服务质量管理，让通过各种接入网接入SAE网络的用户都可享受到统一的服务质量服务。
[附图说明]
图1是本发明中服务质量授权消息流程。
图2是本发明中服务质量执行消息流程。
图3是本发明中用户设备发起服务质量修改消息流程。
图4是本发明中应用功能发起服务质量修改消息流程。
[具体实施方式]
参照策略和计费控制架构下的协议规范，本发明提出SAE网络中策略和计费规则功能3(Policy and Charging Rules Function，PCRF)、服务网关6、分组数据网网关2、归属签约信息服务器/也称签约信息存储器4(Home Subscriber Server，HSS)、在线计费系统7(OnlineCharging System，OCS)等网元以及应用功能(Application Function，AF)的边界网关5之间的服务质量信息交互流程，包括服务质量授权流程、服务质量执行流程以及服务质量修改流程。
根据3GPP TS 23.401和3GPP TS 23.402规范定义，SAE网络架构中，策略和计费规则功能3为一个物理实体，实施服务质量授权；分组数据网网关2提供策略和计费执行功能(Policy and ChargingEnforcement Function，PCEF)，实现服务质量映射；归属签约信息服务器4实体中实现签约信息存储器(Subscription ProfileRepository，SPR)功能，实施向策略和计费规则功能3提供用户签约信息。
SAE网络中，一个业务流通过服务质量授权流程以及服务质量执行流程实现服务质量控制。
所述服务质量授权的消息流程如图1所示，由以下步骤实现：
101.用户设备1向应用功能的边界网关5发送业务请求；
102.应用功能的边界网关5将为该请求产生相关的会话描述协议(Session Description Protocol，SDP)信息，会话描述协议信息中包含的服务质量信息为业务服务质量，应用功能向策略和计费规则功能3发送业务请求，请求中携带业务的服务质量信息；
103.策略和计费规则功能3向归属签约信息服务器/签约信息存储器4请求用户签约信息；
104.归属签约信息服务器/签约信息存储器4返回用户签约信息；
105.策略和计费规则功能3检查业务信息的服务质量是否高于SAE服务质量文件(QoS Profile)中的服务质量，如果高于SAE服务质量文件(QoS Profile)中的服务质量，则服务质量授权失败，策略和计费规则功能3将拒绝该业务；如果检查成功，则策略和计费规则功能3分别将Rx+接口信息和SAE服务质量文件中的信息映射成授权服务质量属性值对并进行协商产生最终的授权服务质量(具体映射方法按3GPP TS 29.213的第六节规定)，同时策略和计费规则功能3将业务流和相应的业务流模板(Traffic Flow Template，TFT)进行绑定；
106.策略和计费规则功能3向应用功能的边界网关5返回业务请求响应消息；
107.应用功能的边界网关5向用户设备1返回业务请求响应消息。
服务质量授权完毕。
所述服务质量执行的消息流程如图2所示，由以下步骤实现：
201.用户设备1向服务网关6(SGSN)请求建立业务连接；
202.服务网关6向分组数据网网关2请求建立IP连接接入网络(IP Connectivity Access Network)会话；
203.分组数据网网关2向策略和计费规则功能3发送策略决定请求，请求中携带业务流模板；
204.策略和计费规则功能3根据业务流模板识别出相应的业务流，并指派相关授权的服务质量、门控等策略信息；
205.策略和计费规则功能3返回策略决定；
206.分组数据网网关2存储策略决定；
207.在线计费情况下，分组数据网网关2向在线计费系统7申请信用额度；
208.在线计费系统7向策略和计费规则功能3返回分配的信用额度；
209.分组数据网网关2根据从服务质量映射得到的接入网服务质量、门控等信息与服务网关6之间建立IP连接接入网络会话；
2010.分组数据网网关2向服务网关6发送IP连接接入网络会话建立确认；
2011.服务网关6向用户设备1发送业务连接建立完成。
为了对一个业务流的服务质量进行实时调整，还增加服务质量修改流程，服务质量修改可分别由用户设备1和应用功能5发起。
所述用户设备1发起的服务质量修改消息流程见图3所示，由以下步骤实现：
301.用户设备1请求调整服务质量；
302.服务网关6向分组数据网网关2发送更新IP连接接入网络请求；
303.分组数据网网关2将新的服务质量参数和授权服务质量参数作比较，如果新的服务质量参数低于或等于授权服务质量参数，则分组数据网网关2直接执行新的服务质量；如果新的服务质量高于授权服务质量参数，分组数据网网关2则对请求的服务质量进行降级，或者执行后面304步骤；
304.分组数据网网关2向用户设备1发送通知消息，告诉用户设备1，将为用户设备1重新申请授权服务质量；
305.分组数据网网关2向策略和计费规则功能3请求修改服务质量；
306.策略和计费规则功能3存储相关承载信息；
307.策略和计费规则功能3根据收到的信息，识别出相应的应用功能会话(AF)和业务流，并将IP连接接入网络会话和该应用功能会话以及业务流进行绑定；
308.如果在更新服务质量流程中策略和计费规则功能3中没有存储需要的相关签约信息，则向归属签约信息服务器/签约信息存储器4(SPR)发送签约信息请求；
309.归属签约信息服务器/签约信息存储器4返回签约信息；
3010.策略和计费规则功能3在有策略和计费控制架构规定的情况下，向应用功能的边界网关5发送服务质量更新通知，或者向应用功能边界网关5请求更多的业务信息支持服务质量更新；
3011.应用功能边界网关5返回通知响应和业务信息响应；
3012.策略和计费规则功能3重新对服务质量进行授权；
3013.策略和计费规则功能3存储更新的授权服务质量；
3014.策略和计费规则功能3向分组数据网网关2发送更新服务质量响应，提供更新后的授权服务质量；
3015.分组数据网网关2进行服务质量更新；
3016.分组数据网网关2和服务网关6进行IP连接接入网更新流程；
3017.分组数据网网关2向服务网关6发送更新IP连接接入网响应；
3018.服务网关6向用户设备1发送调整服务质量响应。
服务质量修改结束。
所述由应用功能发起的服务质量修改消息流程见图4所示，由以下步骤实现：
401.应用功能边界网关5向策略和计费规则功能3发送业务服务质量更新请求；
402.策略和计费规则功能3识别出相应的会话和业务流，并重新对该业务流进行服务质量授权，指派相应的授权服务质量；
403.策略和计费规则功能3存储更新后的授权服务质量；
404.策略和计费规则功能3向分组数据网网关2发送更新的授权服务质量；
405.分组数据网网关2存储更新后的授权服务质量；
406.分组数据网网关2和服务网关6之间进行IP连接接入网更新流程；
407.分组数据网网关2向策略和计费规则功能3发送授权服务质量执行报告；
408.策略和计费规则功能3向应用功能边界网关5响应业务服务质量更新请求。
服务质量修改结束。
Claims (3)
1、一种在SAE融合架构下的服务质量管理方法，包括由策略和计费规则功能实施服务质量授权；由分组数据网网关提供策略和计费执行功能实现服务质量映射；由归属签约信息服务器实现签约信息存储器功能，实施向策略和计费规则功能提供用户签约信息；其特征在于还包括服务质量授权流程和服务质量执行流程，其中：
1.1服务质量授权流程按以下步骤进行：
1.1.1用户设备向应用功能的边界网关发送业务请求；
1.1.2应用功能的边界网关将为该请求产生相关的会话描述协议信息，会话描述协议信息中包含的服务质量信息为业务服务质量，应用功能向策略和计费规则功能发送业务请求，请求中携带业务的服务质量信息；
1.1.3策略和计费规则功能向归属签约信息服务器/签约信息存储器请求用户签约信息；
1.1.4归属签约信息服务器/签约信息存储器返回用户签约信息；
1.1.5策略和计费规则功能检查业务信息的服务质量是否高于SAE服务质量文件中的服务质量，如果高于SAE服务质量文件中的服务质量，则服务质量授权失败，策略和计费规则功能将拒绝该业务；如果检查成功，则策略和计费规则功能分别将Rx+接口信息和SAE服务质量文件中的信息映射成授权服务质量属性值对并进行协商产生最终的授权服务质量，同时策略和计费规则功能将业务流和相应的业务流模板进行绑定；
1.1.6策略和计费规则功能向应用功能的边界网关返回业务请求响应消息；
1.1.7应用功能的边界网关向用户设备返回业务请求响应消息；
1.2服务质量执行流程按以下步骤进行：
1.2.1用户设备向服务网关请求建立业务连接；
1.2.2服务网关向分组数据网网关请求建立IP连接接入网络会话；
1.2.3分组数据网网关向策略和计费规则功能发送策略决定请求，请求中携带业务流模板；
1.2.4策略和计费规则功能根据业务流模板识别出相应的业务流，并指派相关授权的服务质量，门控等策略信息；
1.2.5策略和计费规则功能返回策略决定；
1.2.6分组数据网网关存储策略决定
1.2.7在线计费情况下，分组数据网网关向在线计费系统申请信用额度；
1.2.8在线计费系统向策略和计费规则功能返回分配的信用额度；
1.2.9分组数据网网关根据通过服务质量映射得到的接入网服务质量，门控等信息和服务网关之间建立IP连接接入网络会话；
1.2.10分组数据网网关向服务网关发送IP连接接入网络会话建立确认；
1.2.11服务网关向用户设备发送业务连接建立完成。
2、根据权利要求1所述的在SAE融合架构下的服务质量管理方法，其特征在于还包括由用户设备发起的服务质量修改流程，按以下步骤进行：
2.1用户设备请求调整服务质量；
2.2服务网关向分组数据网网关发送更新IP连接接入网络请求；
2.3分组数据网网关将新的服务质量参数和授权服务质量参数作比较，如果新的服务质量参数低于或等于授权服务质量参数，则分组数据网网关直接执行新的服务质量；如果新的服务质量高于授权服务质量参数，分组数据网网关则对请求的服务质量进行降级，或者执行后面2.4步骤；
2.4分组数据网网关向用户设备发送通知消息，告诉用户设备，将为用户设备重新申请授权服务质量；
2.5分组数据网网关向策略和计费规则功能请求修改服务质量；
2.6策略和计费规则功能存储相关承载信息；
2.7策略和计费规则功能根据收到的信息，识别出相应的AF会话和业务流并将IP连接接入网络会话和该应用功能会话以及业务流进行绑定；
2.8如果在更新服务质量流程中策略和计费规则功能中没有存储需要的签约信息相关信息，则向归属签约信息服务器发送签约信息请求；
2.9归属签约信息服务器返回签约信息；
2.10策略和计费规则功能在有策略和计费控制架构规定的情况下，向应用功能的边界网关发送服务质量更新通知，或者向应用功能边界网关请求更多的业务信息支持服务质量更新；
2.11应用功能边界网关返回通知响应和业务信息响应
2.12策略和计费规则功能重新对服务质量进行授权；
2.13策略和计费规则功能存储更新的授权服务质量；
2.14策略和计费规则功能向分组数据网网关发送更新服务质量响应，提供更新后的授权服务质量；
2.15分组数据网网关进行服务质量更新；
2.16分组数据网网关和服务网关进行IP连接接入网更新流程；
2.17分组数据网网关向服务网关发送更新IP连接接入网响应；
2.18服务网关向用户设备发送调整服务质量响应。
3、根据权利要求1所述的在SAE融合架构下的服务质量管理方法，其特征在于还包括由应用功能发起的服务质量修改流程，按以下步骤进行：
3.1应用功能边界网关向策略和计费规则功能发送业务服务质量更新请求；
3.2策略和计费规则功能识别出相应的会话和业务流，并对重新对该业务流进行服务质量授权，指派相应的授权服务质量；
3.3策略和计费规则功能存储更新后的授权服务质量；
3.4策略和计费规则功能向分组数据网网关发送更新的授权服务质量；
3.5分组数据网网关存储更新后的授权服务质量；
3.6分组数据网网关和服务网关之间进行IP连接接入网更新流程；
3.7分组数据网网关向策略和计费规则功能发送授权服务质量执行报告；
3.8策略和计费规则功能向应用功能边界网关响应业务服务质量更新请求。
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