CN101754284B - 资源控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源控制方法及系统，其中，该方法包括：RACS接收来自AF实体的资源请求消息，其中，资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的QoS信息；RACS根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳业务，生成控制策略，并将控制策略发送至位于WiMAX网络的IWF实体；IWF实体将控制策略进行协议转换后发送至位于WiMAX网络的PCEF实体，指示PCEF实体根据控制策略为业务建立相应的数据通道。通过本发明，能够保证用户业务在WiMAX网络中的QoS。

Description

资源控制方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种资源控制方法及系统。

背景技术

在相关技术中，下一代网络(Network Generation Network，简称为NGN)是当前通信标准领域的一个热点研究课题，其采用IP等分组技术作为承载网技术融合固定通信和移动通信。

NGN可以提供更丰富的多媒体业务，例如：具有实时要求的VoIP(Voice Over IP)、视频会议、多媒体远程教学、视频点播等新兴业务)，这些业务要求通信网络能提供高效的端到端的服务质量(Quality of Service，简称为QoS)支持；同时，用户对网络服务质量的要求也越来越高，因此，提供端到端的QoS是NGN的核心问题之一。

用于高级网络的通信和互联网融合的业务和协议(Telecommunication and Internet converged Services and Protocolsfor Advanced Networking，简称为TISPAN)是欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards Institute，简称为ETSI)下属的一个标准组织，TISPAN的专门研究组致力于NGN技术标准的制定工作，TISPAN将NGN架构分为业务层和传输层，在传输控制层引入了网络附着子系统(Network Attachment SubSystem，简称为NASS)和资源接纳控制子系统(Resource and Admission ControlSubsystem，简称为RACS)，NASS负责为上层业务层提供独立的用户接入管理，RACS负责解决NGN承载网的QoS问题。以下对RACS进行详细的描述。

RACS负责将业务层的资源需求与传输层的资源分配相关联，主要完成策略控制、资源预留、接纳控制、网络地址转换(NetworkAddress Translation，简称为NAT)穿越等功能。RACS通过一系列QoS策略为业务层提供传输层的控制服务，保证用户设备(UserEquipment，简称为UE)的服务质量。

在RACS最新的草案中，提供了RACS的功能框架，图1是RACS的架构图，如图1所示：基于业务的策略决策功能(Service-based Policy Decision Function，简称为SPDF)实体根据应用功能(Application Function，简称为AF)实体的资源请求选择本地策略，并将资源请求映射成IP QoS参数后发送给接入资源接纳控制功能(generic Resource and Admission Control Function，简称为x-RACF)实体和边界网关功能(Border Gateway Function，简称为BGF)实体，以请求相应的资源。

x-RACF实体从SPDF实体接收资源请求，基于所保存的策略实现接纳控制，接受或拒绝对传送资源的请求。x-RACF实体可以通过e4参考点从NASS获取网络附着信息和用户QoS签约信息，根据网络位置信息(例如：接入用户的物理节点的地址)确定可用的网络资源，在处理资源分配请求时参考用户的QoS签约信息。

BGF实体可以介于接入网和核心网(实现核心边界网关功能)，也可以位于两个核心网之间的网关。BGF在SPDF的控制下完成网络地址转换(Network Address Translation，简称为NAT)、门控、QoS标记、带宽限制、测量以及资源同步等功能。

资源控制执行功能(Resource Control Enforcement Function，简称为RCEF)实体位于传输层功能实体中的资源控制执行功能实体，RCEF可以驻留在承载层的任何网段(接入网、核心网)或者网段的边界点，执行x-RACF通过Re参考点传送过来的策略，完成门控、QoS标记、带宽限制等功能。基本传送功能(Basic TransmissionFunction，简称为BTF)实体是位于传输设备中的支持基本控制和基本转发等功能的逻辑实体。

微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，简称为WiMAX)技术能够在比无线保真(Wireless Fidelity，简称为Wi-Fi)更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/数字用户线路(Digital Subscriber Line，简称为DSL)的访问能力。凭借其在任意地点的1-6英里覆盖范围(取决于多种因素)，WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供回程。

当前TISPAN NGN R3架构中增加了WiMAX接入NGN的应用场景，UE通过802.16技术接入BS，BS进而汇聚到IP边界点设备(IP Edge Node)。

当前的WiMAX论坛提供了WiMAX DSL交互场景，UE通过移动WiMAX网络接入BRAS。

上述关于WiMAX系统接入NGN的应用场景是一个高度抽象的应用场景，而不是一个可实施的具体部署方案。因此，相关技术中尚未给出WiMAX系统接入NGN的资源控制的技术方案，不能够为用户的业务提供相应的QoS。

发明内容

本发明旨在提供一种资源控制方法及系统，以解决相关技术中缺少WiMAX系统接入NGN的资源控制的技术方案而导致的不能为用户的业务提供相应的QoS的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种资源控制方法。

根据本发明的资源控制方法包括：RACS接收来自AF实体的资源请求消息，其中，资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的QoS信息；RACS根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳业务，生成控制策略，并将控制策略发送至位于WiMAX网络的IWF实体；IWF实体将控制策略进行协议转换后发送至位于WiMAX网络的PCEF实体，指示PCEF实体根据控制策略为业务建立相应的数据通道。

优选地，RACS根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳业务，生成控制策略包括：RACS根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息对业务进行接纳决策；在决策的结果为接纳业务的情况下，RACS生成控制策略。

优选地，在RACS接收来自AF实体的资源请求消息之前，该方法还包括：AF实体接收来自用户设备的业务请求，并与用户设备进行协商，确定业务所需的QoS等级；AF实体将QoS等级携带在资源请求中发送至RACS。

优选地，控制策略包括：业务的媒体流描述信息、业务所需的QoS等级、业务所需的上/下行带宽信息。

优选地，在IWF将控制策略进行协议转换后发送至WiMAX网络的PCEF实体之后，该方法还包括：PCEF实体根据控制策略为业务建立相应的数据通道。

优选地，在PCEF实体为业务建立相应的数据通道之后，该方法还包括：PCEF实体向IWF实体发送策略应答消息；IWF实体将接收到的策略应答消息发送至RACS。

优选地，PCEF实体位于WiMAX网络的接入网关AGW实体中。

根据本发明的另一方面，还提供了一种资源控制系统。

根据本发明的资源控制系统包括：RACS，其包括：接收模块，用于接收来自AF实体的资源请求消息，其中，资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的QoS信息；决策模块，根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息对业务进行接纳决策；生成模块，用于在决策模块的处理结果为接纳业务的情况下，生成控制策略；发送模块，用于将控制策略发送至位于WiMAX网络的IWF实体；IWF实体，连接至RACS，其包括：接收模块，用于接收来自RACS的控制策略；转换模块，用于将控制策略进行协议转换；发送模块，用于将经过协议转换的控制策略发送至WiMAX网络的PCEF实体。

优选地，该资源控制系统还包括：PCEF，连接至IWF实体，用于根据控制策略为业务建立相应的数据通道。

优选地，控制策略包括：业务的媒体流描述信息、业务所需的QoS等级、业务所需的上/下行带宽信息。

借助于本发明的上述技术方案，RACS将对用户设备请求的业务生成的控制策略通过IWF实体发送至PCEF实体，使得PCEF实体能够根据控制策略建立业务相应的数据通道，保证了用户业务在WiMAX网络中的QoS。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的RACS架构的示意图；

图2是根据本发明方法实施例的资源控制方法的流程图；

图3是根据本发明方法实施例的资源控制方法的优选处理方案的流程图；

图4是根据本发明系统实施例的资源控制系统的框图；

图5是根据本发明系统实施例的资源控制系统的架构示意图；

图6是根据本发明系统实施例的资源控制系统的应用场景的示意图。

具体实施方式

功能概述

本发明的主要思想是：RACS通过Re接口对WiMAX网络进行直接控制，即控制策略直接下发给IWF功能中的策略代理；IWF策略代理功能对策略进行协议转换，通过PCC-R3-P接口将转换后的策略下发给AGW上的PCEF执行；AGW上的PCEF根据策略为用户的该业务流建立相应的数据通道(DP)，保证业务流的服务质量QoS。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

根据本发明，提供一种资源控制方法，该方法应用于WiMAX网络接入DSL网络。

图2是根据本发明实施例的资源控制方法的流程图。需要说明的是，在以下方法中描述的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在图2中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。如图2所示，该方法包括以下处理：

步骤S202，RACS接收来自AF实体的资源请求消息，其中，该资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的QoS信息；

步骤S204，RACS根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳业务，生成控制策略，并将控制策略发送至位于WiMAX网络的IWF实体；

步骤S206，IWF实体将控制策略进行协议转换后发送至位于WiMAX网络的PCEF实体，指示PCEF实体根据控制策略为业务建立相应的数据通道。

下面详细描述上述各处理的细节。

(一)步骤S202

首先，AF实体接收来自UE的业务请求，AF实体与UE进行业务协商，确定该业务所需的QoS等级后，将携带有UE请求的业务所需的QoS等级的资源请求发送至RACS。

(二)步骤S204

根据本发明，RACS根据UE的签约信息以及系统的传输资源状况信息对接收到的业务进行接纳决策，并且，在决策的结果为接纳该业务的情况下，RACS生成控制策略，其中，该控制策略具体包括以下信息：业务的媒体流描述信息、业务所需的QoS等级、业务所需的上/下行带宽信息。

在具体实施过程中，RACS可以通过与WiMAX网络的IWF实体之间的Re接口将生成的控制策略下发IWF实体中的策略代理。

(三)步骤S206

根据本发明，IWF实体接收该控制策略，IWF实体的策略代理功能将控制策略进行协议转换，通过PCC-R3-P接口将转换后的策略下发至AGW上的PCEF实体，该PCEF实体根据控制策略为该业务建立相应的数据通道。

在进行上述处理之后，PCEF实体向IWF实体发送策略应答消息，IWF实体将接收到的策略应答消息发送至RACS，RACS向AF发送资源请求应答，AF向UE发送业务请求应答。

通过上述实施例，PCEF实体能够根据控制策略建立业务相应的数据通道，保证了用户设备请求的业务在WiMAX网络中的QoS。

图3是根据发明实施例的资源控制方法的优选处理方案的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S302，UE向AF实体发起业务请求；

步骤S304，AF实体与UE进行业务协商，确定业务需要的QoS；根据业务需要的QoS，向RACS发起资源请求；

上述步骤S302-S304对应于图2中的步骤S202；

步骤S306，RACS根据用户的签约信息以及传输资源状况做出接纳决策，如果接纳，则生成控制策略，该控制策略的内容主要有：业务的媒体流描述(例如：IP五元组)、业务需要的QoS级别、业务需要的上下行带宽等；

步骤S308，RACS将生成的控制策略下发给IP边界点设备(BRAS)，对于WiMAX网络接入用户，该生成的控制策略直接下发到IWF；

上述步骤S306-S308对应于图2中的步骤S204；

步骤S310，IWF实体功能中的策略代理对收到的控制策略进行协议转换；

步骤S312，IWF实体将转换后的控制策略下发给WiMAX网络中的AGW实体上的PCEF功能；

步骤S314，PCEF功能根据收到的控制策略进行业务流相应的DP的建立等步骤，保证业务流在WiMAX网络接入网中的QoS；

上述步骤S310-S312对应于图2中的步骤S206；

步骤S316，PCEF向IWF实体回复策略下发应答；

步骤S318，IWF实体向RACS回复策略下发应答；

步骤S320，RACS向AF实体回复资源请求应答；

步骤S322，AF实体向UE回复业务请求应答。

图3是根据本发明实施例的优选处理流程，上述处理给出了WiMAX网络接入DSL网络的资源控制的具体技术方案，实现了WiMAX网络接入NGN的相应的资源控制，能够解决WiMAX用户设备接入的QoS问题。

系统实施例

根据本发明实施例，还提供了一种资源控制系统，该系统可以用于实现上述方法实施例所提供的资源控制方法。

图4是根据本发明系统实施例的资源控制系统的框图，图5是根据本发明系统实施例的资源控制系统的优选结构的框图。

如图4所示，根据本发明实施例的资源控制系统包括：RACS 10和IWF 20，具体地：

RACS 10具体包括：接收模块110，用于接收来自AF实体的资源请求消息，其中，资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的QoS信息；决策模块120，连接至接收模块110，根据用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息对业务进行接纳决策；生成模块130，连接至决策模块120，用于在决策模块的处理结果为接纳业务的情况下，生成控制策略；发送模块140，连接至生成模块130，用于将控制策略发送至位于WiMAX网络的IWF实体；

IWF 20与RACS 10相互连接，IWF 20具体包括：接收模块210，用于接收来自RACS的控制策略；转换模块220，连接至接收模块210，用于将控制策略进行协议转换；发送模块230，连接至转换模块220，用于将经过协议转换的控制策略发送至WiMAX网络的PCEF实体。

如图5所示，该资源控制系统还可以包括：PCEF 30，连接至IWF实体，用于根据控制策略为业务建立相应的数据通道。

其中，上述的控制策略包括：业务的媒体流描述信息、业务所需的QoS等级、业务所需的上/下行带宽信息。

图6是根据本发明实施例的WiMAX接入NGN的应用场景的示意图，WiMAX终端设备(UE、BS)通过802.16技术接入到BS，BS接入AGW，AGW通过二层汇聚网接入BRAS，BRAS通过A10接口与应用服务提供商(Application Service Provider，简称为ASP)或网络服务商(Network Service Provider，简称为NSP)连接。RACS通过Re接口对BRAS和WiMAX IWK进行直接控制，IWF功能对策略进行协议转换，通过PCC-R3-P接口将转换后的策略下发给AGW上的PCEF执行，AGW上的PCEF根据策略为用户的该业务流建立相应的DP，保证业务流的QoS。

在具体实施过程中，根据本发明实施例提供的系统同样可以完成图2和图3中所示的处理，具体处理过程此处不再重复描述。

综上所述，通过本发明的上述技术方案，RACS将对用户设备请求的业务生成的控制策略通过IWF实体发送至PCEF实体，使得PCEF实体能够根据控制策略建立业务相应的数据通道，保证了用户业务在WiMAX网络中的QoS。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种资源控制方法，其特征在于，包括：

资源接纳控制子系统RACS接收来自应用功能AF实体的资源请求消息，其中，所述资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的服务质量QoS信息；

所述RACS根据所述用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳所述业务，生成控制策略，并将所述控制策略直接发送至位于微波接入全球互通WiMAX网络的互通功能IWF实体；

所述IWF实体将所述控制策略进行协议转换后发送至位于所述WiMAX网络的策略与计费执行功能PCEF实体，指示所述PCEF实体根据所述控制策略为所述业务建立相应的数据通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RACS根据所述用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息确定接纳所述业务，生成控制策略包括：

所述RACS根据所述用户设备的签约信息以及所述系统的传输资源状况信息对所述业务进行接纳决策；

在决策的结果为接纳所述业务的情况下，所述RACS生成所述控制策略。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述RACS接收来自所述AF实体的所述资源请求消息之前，所述方法还包括：

所述AF实体接收来自所述用户设备的业务请求，并与所述用户设备进行协商，确定所述业务所需的QoS等级；

所述AF实体将所述QoS等级携带在所述资源请求中发送至所述RACS。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制策略包括：

所述业务的媒体流描述信息、所述业务所需的QoS等级、所述业务所需的上/下行带宽信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述IWF将所述控制策略进行协议转换后发送至所述WiMAX网络的PCEF

实体之后，所述方法还包括：

所述PCEF实体根据所述控制策略为所述业务建立相应的数据通道。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述PCEF实体为所述业务建立相应的数据通道之后，所述方法还包括：

所述PCEF实体向所述IWF实体发送策略应答消息；

所述IWF实体将接收到的所述策略应答消息发送至所述RACS。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCEF实体位于所述WiMAX网络的接入网关AGW实体中。

8.一种资源控制系统，其特征在于，包括：

资源接纳控制子系统RACS，其包括：

接收模块，用于接收来自应用功能AF实体的资源请求消息，其中，所述资源请求消息携带有用户设备请求的业务所需的服务质量QoS信息；

决策模块，根据所述用户设备的签约信息以及系统的传输资源状况信息对所述业务进行接纳决策；

生成模块，用于在所述决策模块的处理结果为接纳所述业务的情况下，生成控制策略；

发送模块，用于将所述控制策略直接发送至位于微波接入全球互通WiMAX网络的互通功能IWF实体；

所述IWF实体，连接至所述RACS，其包括：

接收模块，用于接收来自所述RACS的所述控制策略；

转换模块，用于将所述控制策略进行协议转换；

发送模块，用于将经过协议转换的所述控制策略发送至所述WiMAX网络的策略与计费执行功能PCEF实体。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：

PCEF，连接至所述IWF实体，用于根据所述控制策略为所述业务建立相应的数据通道。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述控制策略包括：所述业务的媒体流描述信息、所述业务所需的QoS等级、所述业务所需的上/下行带宽信息。

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