CN102067638B - 通信网络中的动态组优先化 - Google Patents

Abstract

一种用于通信网络中动态组优先化的装置和方法，包括：由诸如调度功能的应用来定义组参与者的动态列表的第一步骤(400)。下一个步骤(402)包括向组管理功能发送请求，其中所述请求包括请求的组优先级和组参与者的列表。下一个步骤(404)包括向所述组分配唯一标识符并且将组优先级指配到所述组。下一个步骤(406)包括向所述应用、组参与者、和网络通知所述唯一标志符，并且向所述网络通知已指配的组优先级。当所述组有效时，可以实时地动态改变所述组和它的流动的已指配的优先级。

Description

通信网络中的动态组优先化

技术领域

本发明涉及有线和无线通信网络，特别涉及用于通信网络中动态组优先化的机制。

背景技术

今天的接入网络(AN)主要设计为用于个人使用。使用示例包括：内部网/因特网用户‘web冲浪’，商业用户使用公司电子邮件，公用蜂窝网络的用户进行电话呼叫，或者私人系统的用户进行一对一的私人一键通(PTT)呼叫。服务这些个人的AN通常相对于网络资源来单独优先化每个用户，并且静态地做出优先化(即，用户的优先次序在会话期间通常不会改变)。例如，在3GPP R8LTE中，在归属订户服务器(HSS)中静态地优先化个人用户。对用户优先级的改变通常由系统管理员(例如，响应于预订变化)来发起。

在今天的接入网络中(即，有线和无线网络)，诸如‘聊天’、‘即时发消息’、‘会议桥’和‘组一键通’的组服务越来越流行。组服务(即一个或多个用户共享一个或多个应用)在数量上正在增长。当个人网络优先化与组服务一起使用时出现了几个问题：与使用组服务的一个或多个组成员相关联的媒体流可能变得不可靠或无法理解(例如VoIP会议中不完整的音频流)，可能从进行中的组服务掉落一个或多个组成员(例如，用户脱离组一键通呼叫)，较低优先级的个人用户可能不能加入进行中的组服务(例如人员不能获得能够加入无线即时发消息服务的网络资源)。

接入网络资源优先化的先前方法对于组应用来说是不够的，因为组应用(和所有关联的个人)必须能够立刻调整它们的优先级水平。存在各种使用情况，它们说明了组服务如何随着时间改变范围和优先级，并且现有技术不足以解决这些需求。

在第一情况下，基于预订的HSS/HLR/AAA规定仅仅提供作为高优先级或‘黄金’用户的用户的静态规定，但是没有考虑组应用的动态优先级性质，例如‘金牌级(gold)’用户(共享商业无线网络)是出租车组调度服务的一部分，并且在事故之后，‘金牌级’用户需要用信号通知：该组处于紧急状态中并且应当接收提高的AN优先级。

在第二情况下，基于服务的应用优先化可以将与一个应用相关联的所有流动的优先级置于来自另一个应用的所有其它流动之上。然而，这是不够的，因为组会话将可能使用许多应用，例如教授可以管理在线讲稿，同时使用VoIP会议和应用共享程序。因为组会话涉及多个应用，所以单个应用的优先化是不够的(即如果学生仅接收一个应用，则整个组会话是无用的)。该示例进一步说明了应用可以在组通信环境中组合，并且应当将优先级给予整个任务或组。

因此，所需要的是一种用于允许将网络优先级动态地应用到用户组(即，用户组的优先级可以在呼叫中或会话中改变)的技术。还将有利的是，通过应用将用户动态地指配到组。

附图说明

用权利要求中的特征指出了本发明。然而，通过结合附图参考以下详细描述，本发明的其它特征将变得更加明显，并且将最好地理解本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的优先级改变之前的组优先级流动的图示；

图2示出了根据本发明的优先级改变之后的组优先级流动的图示；

图3示出了根据本发明的系统的框图；

图4示出了图示根据本发明的方法的流程图。

本领域技术人员将理解，通常不描绘或描述在商业上可行的实施例中有用或者必需的常见但众所周知的元素，以便便利于较少地混淆本发明的这些各种实施例的视图。

具体实施方式

本发明提供了一种由应用/服务将用户动态地指配到组的技术，并且利用用于该组的动态优先级设置和来自与该组相关联的成员或应用的特定媒体流或流动来管理用户组。特定地，从网络(例如接入网络(AN)或无线电接入网(RAN))，本发明标识用户组并且将优先级动态地与组和跨越应用/服务的它的流动相关联，并且覆写每个“用户”的预先规定的优先级，所述“用户”在这里定义为订户和/或订户设备。在已经指配了初始优先级之后，本发明还动态地改变组的优先级，并且将用于组的所有流动与组优先级相关联。这些技术允许网络确定哪些流动应当被优先化并且有时候在多应用环境中先占。本发明对于具有公用(例如商业)和私人(例如企业)用户两者的共享网络尤其有用。

特定地，由一个或多个应用将用户动态地指配到组。换言之，组优先级与用户组相关联，并且对于用户的流动在网络中指配流动优先级，并且这些优先级可以在组的存在期期间改变。在组内，可以存在来自多个应用的媒体流。不是依赖于任何一个应用的优先级，向组和所有它关联的媒体流给予组优先级。这对于重要或紧急的应用(例如语音、视频、和数据)来说是关键的。应当注意，本发明将允许组内变化的媒体流优先级(即，像语音的某些流可以比视频更重要)。最后，来自组的媒体流被映射到网络流动。根据流动的优先级来处理与组相关联的所有流动，所述流的优先级通过组的优先级和组内流动的任何相对优先级来定义。

参考图1，使用共享公用网络示出了三个组，包括诸如关键用途组100的紧急服务的关键用途组100，关键用途组包括响应于对紧急情况做出反应(即关键用途)的倒塌电力线警方、火灾、救护车的公用事业工人。该组总是被给予最高的组优先级。第二组102也由相同的关键用途组组成，然而，是在关键用途组不处于紧急状态中的情况下，即非关键用途。因此，相比于对紧急情况做出反应的其它关键用途组，该组102被指配了更低的组优先级。存在共享公用网络的其他普通电话用户，其中之一104示出为优质(金牌级)电话服务的订户。取决于网络运营商的偏好，相比于第二组102，这些优质订户可以(如图所示)或者可以不被给予更高的优先级。

第一组100的组成员都由网络指配组优先级。另外，来自这些组成员的每个媒体流被指配流动优先级。例如，第一组成员A1被示出具有两个媒体流114、116，例如语音和数据。在该情况下，这两个流被指配了相同的最高流动优先级106。但是应当注意，不一定是向来自相同组成员的媒体流指配相同的流动优先级这样的情况，如将在下面说明的。组100的第二组成员A2具有一个媒体流118，该媒体流118被指配了更低的流动优先级108，流优先级108低于向第一组成员的媒体流指配的流动优先级106。

用于关键用途组的非关键流动的组成员B1具有一个媒体流120，相比于普通但是高级的电话订户，诸如具有流122的组成员C1，网络运营商为所述媒体流120指配了更低的流动优先级111。可能该组成员B1是例行巡查的警方巡逻车。

高级电话组104示出了第一组成员C1具有一个媒体流122，相比于用于组102的关键用途组成员B1的非关键流动，媒体流122被指配了更高的流动优先级108。另外，存在组104的第二组成员C2，第二组成员C2具有两个媒体流124、126。在该情况下，向每个媒体流指配不同的流动优先级，相比于指配了更低流动优先级112的来自相同组成员C2的不同媒体流126，向媒体流124指配更高的流动优先级108。在任何情况下，相比于用于关键用途组102的非关键流动，可以向电话组104的成员指配更高的流动优先级。

应当认识到，可以存在其它的电话用户组(白银、青铜等)，相比于上述的组100、102、104，将向其指配甚至更低的组和流动优先级。

图2示出了根据本发明当组优先级变化时，流动优先级可以如何动态变化。使用共享公共网络示出了相同的三个组：关键用途组100；第二组102，由不在紧急情况下的(即非关键用途的)相同的关键用途组组成；和共享公共网络的其他普通电话用户，其中之一104被示出为高级(金牌级)电话服务的订户。仍然向第一组100的组成员指配最高的组优先级。另外，向来自这些组成员的每个关键媒体流114、116指配最高的流动优先级106。例如，第一组成员A1被示出具有两个媒体流114、116，例如语音和数据。在该情况下，向这两个流指配相同的最高流动优先级106。

在该示例中，组C 140的优先级已变化。例如，这可能发生在商业用户已经为特定时间的用于会议呼叫的高级服务进行了支付时，即，例如商业用户已经为视频服务122、124和音频服务126支付了额外费用。在这样的情况下，将向用于组C的媒体流指配更高的流动优先级。在示出的示例中，组100的第二组成员A2仍然具有一个媒体流118，相比于向第一组成员A1的媒体流指配流动优先级106，媒体流118被指配了更低的流动优先级108。然而，相比于来自关键用途组成员A2的流118(例如文本)，组C成员C1、C2的一些流122、124现在具有更高的流动优先级107，即使组A具有比组C更高的组优先级。

如以前，相比于普通但是高级的电话订户，诸如组C，用于关键用途组的非关键流动的组成员B1具有一个媒体流120，网络运营商已经向媒体流120指配了更低的流动优先级111。然而，既然组C具有比组B更高的优先级，相比于来自非关键流动成员B1的流120，来自组成员C2的流126现在具有更高的优先级110。

对于网络中提供的不同应用/服务，通过网络预定指配到用于不同组的不同媒体流的特定流动优先级。

图3示出了根据本发明一般的工作流程。在第一步骤207中，应用(诸如调度器)创建具有参与者的动态列表1到N 204、206的新组。参与者可以由具有支持多媒体(例如语音、视频、发消息)的有线或无线终端的用户组成。参与者还可以是自主终端(诸如视频照相机)。参与者将初始优先级与整组的参与者相关联。该优先级相对于有线或无线网络资源来定义，并且它覆写组参与者具有的任何预先规定的优先级。

根据本发明，该应用请求208组管理功能(GMF)202为组参与者分配新的组标识符。在该步骤208中，该应用将已请求的组优先级和组参与者列表传递到GMF 202。应当注意，GMF 202可以作为网络中的功能存在，或者可以在网络外部，并且可以独立于应用和网络两者。在这里的示例中，GMF是网络元件。具体地，GMF可以由以下体现：包括有FNE(固定网络装置)的新功能，开放移动联盟XDM文档管理服务器(OMA XMD)，包括有组定义以标识组优先级的新XML标记(例如改变的<qoe>元素)，或者在用于网络(例如AN)的操作和维护中心(OMC)中，其本身可以由无线网络(LTE、WiMAX FDD&TDD、UMB)或者有线网络(IP WAN/LAN)体现。

根据本发明，GMF 202响应210于该请求并且向应用200提供分配的动态运营商唯一的组标识符。

使用带内信令，GMF向网络218通知212新的组标识符和组参与者，并且网络218使用带内信令通知212组参与者204、206，它们已被添加到组标识符所标识的组。该步骤可以或者可以不由组参与者和网络确认。替代地，使用OSI 3层或者更高层，应用可以向组成员通知组标识符，并且组参与者可以加入网络中的组(例如RAN多播组)。

根据本发明，组参与者204可以发起214新(进入)的流动，或者应用200可以用网络发起214新(外出)的流动。使用带内信令，应用200或组参与者204在请求中包括组标识符以发起新的流动。这允许网络218将新的流动关联于组的优先级而不是参与者本身的优先级。

根据本发明，在组的存在期期间(即，只要组标识符在GMF 202和网络218中是有效的)，应用200可以请求216 GMF 202变更该组的优先级或成员资格(或者其它组属性)。GMF 202向网络218通知216组标识符、新的组优先级(其影响网络内资源的管理)和任何添加或删除的组参与者。这可以或者可以不由网络218和GMF 202确认。然后，网络根据用于特定组优先级的预定规则来指配流动优先级。

组参与者206可以不是组的最初组呼叫的一部分，而是加入已经处于组呼叫中的组。来自该参与者206的任何查询是来自网络角度的新流动，并且它包括(在带内)用于事故的组标识符。这保证了数据查询从AN接收优先级。类似地，参与者206可以离开组呼叫，并且应用200可以请求网络218从该组移除参与者206。应用200还可以请求改变该组的优先级，于是网络改变该组的优先级并且修改参与者列表。

在操作中，本发明通过应用定义了参与者的组，其中组与优先级相关联，并且这从应用传送到新的组管理功能(GMF)，所述组管理功能(GMF)将唯一标识符指配到组，包括组参与者和组参与者的特定媒体流流动。应当注意，在组的存在期期间，可以添加和从该组删除参与者。这里，应用被定义为可以使用一个或多个有线或无线网络与参与者通信的电信实体(诸如调度器)。另外，组标识符对于提供网络的整个运营商来说是唯一的。

相对于网络，在组的存在期期间组的优先级可以由应用变更为更高或更低，其中组的存在期是如GMF所分配的组标识符的有效使用期。组的优先级通过应用定义并且覆写任何参与者的被规定的优先级(对于与组相关联的任何参与者通信)。

组参与者可以用网络发起新的媒体流流动，并且通过使用包括组标识符的带内信令来标识该流动是组的一部分。流动是相对于所有其它流动可以优先化(尤其利用用于无线网络的无线电(over-the-air))的网络上的基本实体。流动可以包含去往/来自组参与者或应用的一个或多个媒体流(音频、视频、数据、发消息等)。组标识符由GMF分配并且允许与组相关联的所有流动在网络上具有最小的优先级。可以给予相同组内的不同流动更高或更低的优先级。

应用还用网络发起新的媒体流流动并且通过使用包括组标识符的带内信令来标识该流动是组的一部分。带内信令是领域中已知的并且使用以下技术之一体现为QoS授权的扩展：a)3GPP技术，其中组标识符添加到Rx接口(29.211)AAR和RAR过程；b)3GPP2技术，其中组标识符添加到‘授权QoS资源’过程；以及c)TISPAN技术，其中组标识符添加到Gq’接口(每个ETSI TS 183 017)。

在优选实施例中，应用可以设置组中所有流动的优先级水平，并且可以实时地改变优先级水平。

图4示出了根据本发明的图示用于通信网络中的动态组优先化的方法的流程图。第一步骤400包括由诸如调度器的应用定义组参与者的列表。

下一个步骤402包括由应用向组管理功能(GMF)发送请求，其中该请求包括请求的组优先级和组参与者的列表。应当注意，该步骤可以包括请求、响应、和/或确认的协商。

下一个步骤404包括向组、组参与者、和组参与者的特定媒体流流动分配唯一标识符，并且响应于已请求的组优先级而向该组指配组优先级，其中唯一标识符覆写参与者的任何预先规定的优先级。该步骤可以包括应用或者GMF分配唯一标识符，而GMF指配组优先级。如果应用分配了标识符，则GMF可以选择接受或拒绝该分配。优选地，该步骤包括将组参与者的媒体流映射到根据已指配的组优先级处理的网络流动。

下一个步骤406包括向应用、组参与者和网络通知该唯一组标识符，并且向网络通知与该唯一标识符相关联的已指配的组优先级。网络最终将告诉应用已指配的组优先级是什么(其可以是请求的优先级或更低)。

下一个步骤408包括用网络发起新的媒体流流动。这可以由应用或者组参与者列表的成员来发起。

下一个步骤410包括使用唯一标识符来指示新流动是组的一部分。

下一个步骤412包括响应于标识符而由网络将新流动与已指配的该组的组优先级相关联。

当标识符在网络中仍然有效的组的存在期期间，该方法提供了动态的实时的变化，其可以包括由应用请求GMF变更组和/或组内媒体流流动的优先级的步骤414，GMF向网络通知组标识符和新请求的组和/或流动优先级的步骤416，以及由应用动态地改变组内媒体流流动的优先级水平的步骤。

有利地，本发明允许实时地动态调整用户组(和它们的相关联的流动)的接入网络优先级水平。在接入网络(例如LTE)内，在有线或无线联网中，本发明动态地将具有唯一网络动态标识符的组成员和给定的动态网络优先级水平相映射。本发明允许管理员动态地修改与用户组相关联的组的网络流动的优先级，并且允许组成员发起新流动，并且将它与GMF标识符相关联。

尽管相对于通信系统中的接入网络描述了本发明的优选实施例，但是将理解，以上描述的本发明的概念同样可以应用于任何有线和无线通信系统。

将理解，如上所述，这里使用的术语和表达具有如本发明领域中的技术人员给予这样的术语和表达的普通的含义，除非这里另外地阐述了特定的含意。

这里示出和描述的顺序和方法可以以不同于所描述的顺序来执行。图中描绘的特定顺序、功能、和操作仅仅是说明本发明的一个或多个实施例，并且其它实现对于本领域普通技术人员将是明显的。附图旨在说明可以由本领域普通技术人员理解和适当地执行的本发明的各种实现。计划实现相同目的的任何布置可以代替示出的具体实施例。

本发明可以以任何适当形式实现，包括硬件、软件、固件或这些的任何组合。可选地，本发明可以部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明实施例的元件和组件可以以任何适当方式物理地、功能地和逻辑地被实现。实际上，功能性可以在单个单元中、在多个单元中或者作为其它功能单元的一部分来实现。同样，本发明可以在单个单元中实现，或者可以在不同单元和处理器之间物理地和功能地分布。

尽管已经结合一些实施例描述了本发明，但是它并不旨在限于这里阐述的具体形式。而是，本发明的范围仅由权利要求来限制。另外，尽管特征可能表现为结合特定实施例来描述，但是本领域技术人员将认识到，可以根据本发明组合所述实施例的各种特征。在权利要求中，术语“包括”不排除其它元件和步骤的存在。

此外，尽管单独地列出，但是多个装置、元件或方法步骤可以由例如单个单元或处理器实现。另外，尽管各个特征可能包括在不同的权利要求中，但是这些可能被有利地组合，并且不同权利要求中的包含不暗示特征的组合不是可行的和/或有利的。而且，一类权利要求中特征的包含不暗示对该类别的限制，而是指示特征同样可以根据情况应用于其它权利要求类别。

此外，权利要求中特征的顺序并不暗示特征必然起作用的任何具体顺序，并且特别是，方法权利要求中各个步骤的顺序并不暗示这些步骤必须以该顺序执行。而是，这些步骤可以以任何适当顺序执行。另外，单数引用不排除复数。因此，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除复数。

Claims (10)

1.一种用于通信网络中动态组优先化的方法，所述方法包括以下步骤：

由应用来定义组参与者的列表；

向组管理功能发送请求，其中所述请求包括已请求的组优先级和所述组参与者的列表；

响应于所述已请求的组优先级，向所述组分配唯一标识符并且将组优先级指配到所述组；以及

向所述应用、组参与者和所述网络通知所述唯一标识符，并且向所述网络通知与所述唯一标识符相关联的已指配组优先级。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

用所述网络发起新媒体流流动；

使用所述唯一标识符来指示所述新媒体流流动是所述组的一部分；以及

响应于所述标识符，由所述网络将所述新媒体流流动与所述组的所述已指配组优先级相关联。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发起步骤用所述应用来发起。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发起步骤用所述组参与者的列表的成员来发起。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指配步骤覆写所述参与者的任何预先规定的优先级。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在当所述唯一标识符在所述网络中仍然有效的所述组的存在期期间，进一步包括以下步骤：

请求所述组管理功能变更所述组的所述优先级；以及

向所述网络通知所述组标识符和新的已请求组优先级。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指配步骤包括：将所述组参与者的媒体流映射到根据所述已指配组优先级而被处理的网络流动。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括以下步骤：由所述应用动态地改变组内的媒体流流动的优先级水平。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：不是最初组呼叫的一部分的参与者加入已经处于组呼叫中的组，其中来自该参与者的查询是包括所述唯一组标识符的新流动。

10.一种提供动态组优先化的通信网络，所述通信网络包括：

应用，所述应用在操作中用于定义组参与者的动态列表，并且发送请求，所述请求包括已请求的组优先级和所述组参与者的列表；

组管理功能，所述组管理功能在操作中用于接收所述请求；以及

组管理功能在操作中用于接收所述请求，响应于所述已请求的组优先级而向所述组分配动态唯一标识符并且将组优先级指配到所述组，向所述应用、组参与者和所述网络通知所述动态唯一标识符，并且向所述网络通知与所述动态唯一标识符相关联的已指配组优先级。

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