CN102484820A - 用于控制在尽力而为通信链路中提供服务的应用的参数的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制在尽力而为(BE)通信链路上提供服务的应用的参数的系统和方法。该系统包括协议专用处理器(210)，配置为获得(i)应用标识符和(ii)与至少一个高于在BE通信链路上传送分组的国际互联网层的层相关联的协议类型中的至少一个。协议专用处理器(210)还被配置为根据所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定用于分组的参数，从而分组接收无线接入网络(200)中的服务质量(QoS)处理。
Description
背景技术
用于移动性的所有无线技术具有适当建立的机制以为通过空中接口发送的数据分组提供不同的服务质量(QoS)。例如，其中无线技术的类型包括全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、通用移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)和WiMax。
图1描述了传统无线通信系统的通用架构。具体地，图1描述了UMTS无线网络的一部分。如图所示，用户终端(UE)130通过空中接口与节点B 120通信。UE的实例包括移动台、移动单元、无线电话、具有无线功能的PDA或计算机等。多个节点B 120与无线网络控制器(RNC)110通信，其中无线网络控制器为每个无线数据会话提供信令和业务处理。节点B120、RNC 110和这些组件之间的接口形成公知的无线接入网络(RAN)。RAN与核心网(在图中没有示出)通信，从而接入例如国际互联网。从节点B 120到RNC 110的分组数据流据说流经反向链路，并且从RNC 110到节点B 120的分组数据流据说流经前向链路。如在下面所使用的，节点B 120可以与用于CDMA技术的收发站(BTS)或用于LTE技术的e节点B含义相同。
RAN根据来自UE 130的请求和从控制元件140接收的指示建立具有不同QoS标准的载波。例如，在UMTS中，控制元件140可以是服务GPRS支持节点(SGSN)或网关GPRS支持节点(GGSN)。在CDMA中，例如，控制元件140可以是分组数据服务节点(PNSN)。同时，在LTE中，控制元件140可以是PDN-GW/SGW。控制元件140指导RNC 110和节点B 120建立QoS载波。
当在RAN中建立QoS载波之后，传输的无线链路层方面与所建立的载波相关联。例如，如果在RAN中建立基于国际互联网协议的语音(VoIP)，RAN通过将低协议层参数的特定组和与VoIP相关联的流进行关联以进行响应。例如，具有VoIP流的协议层参数可以包括：RF功率控制目标，IP报头压缩机制(如果有的话)，用于分组的最大可允许延迟界限，吞吐量要求，RLP重传，触发管理控制、过载控制、功率控制或其它功能的分组丢失率目标、资源扰乱(hogging)预防、满足与协议相关联的应用所要求的延迟目标的分组缓冲大小和时间。一般地，对前向和反向空中接口链路单独地执行这些参数。
没有被控制元件140特别识别为请求QoS处理的应用在RNC 110、节点B 120中和通过无线方式传送给UE 130中的尽力而为(BE，Best Effort)或默认载波通信链路中提供服务。与典型地仅包括诸如队列大小和优先级别限制的参数的无线传输不同，在RAN中设置诸如上述识别的协议参数的多个其它参数。当前，这些参数被设置为固定值，独立于在BE通信链路中发送的协议和应用。其结果是，当在BE通信链路中提供服务的是与默认设置不一致的应用时，RAN资源被浪费，并且在次最优的水平上执行数据分组处理。
例如，SkypeTM是在无线网络中的BE通信链路上传送的VoIP应用。根据传统的方法，根据独立于应用是VoIP应用和/或协议层类型的实际情况的固定值，对用于传输分组的参数进行设置。例如，激活RLP重传，不发生报头压缩，以及将空中接口分组差错率目标设置为远低于语音相关应用所需要的。其结果是，RAN资源被浪费并且用户体验下降。
发明内容
本发明涉及一种用于控制在尽力而为(BE)通信链路中提供服务的应用的参数的系统和方法。
系统包括协议专用处理器，协议专用处理器被配置为获得以下内容中的至少一个：(i)应用标识符和(ii)与至少一个高于在BE通信链路上传输分组的国际互联网层的层相关联的协议类型。协议专用处理器还被配置为根据所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定用于分组的参数，从而分组接收无线接入网络中的服务质量(QoS)处理。
所确定的参数是与所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个相关联的QoS参数。至少一个层包括应用层和传输层。或者，至少一个层包括所有高于国际互联网层的层。根据一个实施方式，协议专用处理器被配置为检测分组以确定(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个。或者，协议专用处理器通过从外部源接收(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定(i)应用标识符和(i)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个。并且，协议专用处理器可以被配置为实时确定用于分组的参数。
协议专用处理器被配置为设置用于前向链路通信所确定的参数。协议专用处理器配置为将所确定的参数反馈回用于反向链路通信的接入终端。
BE通信链路是为没有特别识别为请求QoS处理的应用提供服务的通信链路。应用标识符是识别与数据分组相关联的应用类型的标识符。
该方法包括通过协议专用处理器获得以下内容中的至少一个：(i)应用标识符和(ii)与至少一个高于在BE通信链路上传输分组的国际互联网层的层相关联的协议类型，并且由协议专用处理器根据所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定用于分组的参数，从而分组接收无线接入网络中的服务质量(QoS)处理。
该方法可以进一步包括检测分组以确定以下内容中的至少一个：(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型。或者，该方法可以包括通过从外部源接收(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个。
该方法可以进一步包括为前向链路通信设置所确定的参数，并且将所确定的参数反馈回用于反向链路通信的接入终端。
附图说明
从下面的详细说明以及附图，可以更全面地理解示例性实施方式，其中在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，其中附图标记仅用于解释，并不对本发明进行限定，其中：
图1描述了传统无线通信网络的普通架构；
图2A描述了根据本发明实施方式的用于控制在前向链路上的尽力而为(BE)通信链路中提供服务的应用的参数的系统；
图2B描述了根据本发明实施方式的用于控制在反向链路上的BE通信链路中提供服务的应用的参数的系统；
图3描述了示出根据本发明实施方式的用于反向和前向链路传输的协议专用处理器功能的流程图；以及
图4描述了根据本发明实施方式的基于应用识别符和/或协议类型的数据分组的参数。
具体实施方式
现在参照附图对本发明的各种示例性实施方式进行更全面地描述，其中在附图中描述了本发明的一些示例性实施方式。在整个附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元素。
可以理解的是，尽管这里使用术语第一、第二等描述各种元素，但是这些元素不被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元素与另一元素相区别。例如，在不偏离示例性实施方式范围的情况下，第一元素也可称为第二元素，相似地，第二元素也可称为第一元素。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项目的任意和全部组合。
这里使用的术语仅用于描述特定实施方式，并不意在对示例性实施方式进行限制。如在这里所使用的，单数形式“a”、“an”和“the”还意在包括复数形式，除非在上下文中明确地进行指示。还可以进一步理解的是，这里使用的术语“包含”、“由...组成”、“包括”和/或“含有”指定存在所规定的特征、整数、步骤、操作、元素和/或元件，但是不排斥存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、元件和/或其组合。
还需要说明的是，在一些可替换的实施方式中，所涉及的功能/动作还可以图中未涉及的顺序发生。例如，根据所涉及的功能/动作，以连续方式描述的两个图实际上可并发地执行，或有时以相反的顺序执行。
除非特别限定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)与示例性实施方式所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还可以理解的是，诸如以通用字典限定的术语应当解释为与它们在相关领域的上下文中的含义相一致，并不解释为理想化或过度正式的含义，除非在这里进行特别限定。
在下列说明中，将根据动作和操作(例如，以流图的形式)的符号表示描述解释性的实施方式，其中操作可实现为程序模块或包括例程、程序、对象、元件、数据结构等的功能过程，其中程序模块或功能过程执行特定的工作或执行特定的摘要数据类型，并可使用现有的硬件在现有的网络元件上实现。这样现存的硬件可包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。
然而，需要说明的是，所有这些和相似的术语与合适的物理量相关联，并仅作为应用于这些量的方便的标签。除非特别声明，或者从讨论中明确得出，诸如“获得”或“确定”等的术语，涉及计算机系统，或相似电子计算设备的动作和处理，其中计算机系统或相似电子计算设备将计算机系统的寄存器和存储器中的表述为物理量、电子量的数据处理和转换为与计算机系统存储器、寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备中表示的物理量相似的其它数据。
图2A描述了根据本发明实施方式的一种用于控制在前向链路上的尽力而为(BE)通信链路中提供服务的应用的参数的系统。例如，图2A描述了在BE通信链路中从核心网220接收数据分组的无线接入网络(RAN)200。RAN 200包括用于处理从核心网220沿着BE通信链路接收的数据分组的协议专用处理器(PSP)210。PSP 210是位于处理专用类型协议的RAN200中的任意类型的处理器。例如数据分组可以是IP数据分组。在RAN 200和核心网220之间提供用于在BE通信链路中传送数据分组的接口。该接口可以包含路由器、交换机或需要在RAN 200和核心网220之间传输分组的其它网络元件。
BE通信链路是为没有被图1的控制元件140特别识别为请求QoS处理的应用提供服务的通信链路。例如，BE通信链路可以包括默认的载波通信。
在PSP 210处理数据分组之后，在BE通信链路中通过空中接口将数据分组从RAN 200传送给接入终端(AT)260。AT的实例包括移动台、移动单元、无线电话、具有无线功能的PDA或计算机等。AT 260可以与用户设备或任意其它相似设备含义相同。此外，包括PSP 210的RAN 200可以在诸如包括但不局限于GSM、CDMA、UMTS、LTE和WiMax的任意类型的无线技术中实现。
图2B描述了根据本发明实施方式的一种用于控制在反向链路上的BE通信链路中提供服务的应用的参数的系统。例如，图2B描述了在BE通信链路中从AT 260接收数据分组的无线接入网络(RAN)200。与前向链路处理相似，RAN 200包括用于处理从AT 260接收的数据分组的PSP 210。与前向链路处理不同，在反向链路上，还将PSP 210配置为将参数反馈回AT 260，从而可以指示AT 260修改反向链路分组的处理。参照图3描述PSP 200如何在BE通信链路中处理数据分组的细节。
图3描述了示出根据本发明实施方式的用于反向和前向链路传输的PSP 210功能的流程图。例如，在步骤S310中，PSP 210在BE通信链路中从核心网220(前向链路)或AT 260(反向链路)接收用于处理的数据分组。在步骤320中，PSP 210获得(i)应用标识符和/或(ii)对于在前向或反向链路上传送的数据分组，与至少一个高于国际互联网层的层相关联的协议类型。
例如，应用标识符是识别与数据分组相关联的应用类型的标识符。例如，如果数据分组与SkypeTM(例如，VoIP应用)相关联，将唯一标识SkypeTM应用的标识符与数据分组进行传送，从而将SkypeTM应用与其它类型的应用区分开。
例如，用于国际互联网协议组的层包括四个协议层：应用层、传输层、国际互联网层和网络接口层。例如，其中用于应用层的协议类型可以是DNS、TFTP、TLS/SSL、FTP、Gopher、HTTP、IMAP、IRC、NNTP、POP3、SIP、POP和SSH。例如，其中用于传输层的协议类型可以是TCP、UDP、DCCP、SCTP、IL和RUDP。例如，用于国际互联网层的协议类型可以是OSPF。例如，其中用于网络接口层的协议类型可以是ARP、RARP、OSPF和NDP。可以认为应用层和传输层是较高级别的层，而国际互联网层和网络接口层可以认为是较低级别的层。在OSI模型中，认为传输层、会话呈现层和应用层高于国际互联网层。
在一个实施方式中，PSP 210可以获得与高于国际互联网层的一个、两个或多于两个的层相关联的协议类型。此外，PSP 210可以获得与要传送的数据分组相关联的所有较高级别的层的协议类型。参照图4进一步描述较高级别协议层的各种不同的协议类型。
通过检测数据分组，PSP 210可以获得应用标识符和/或与较高级别协议层相关联的协议类型。例如，PSP 210通过除去较低层的报头并检测内容，或通过用于深度包检测(DPI)的各种已知技术中的任一个，来检测数据分组。此外，PSP 210可以获得应用标识符和/或与来自外部源(在图中没有示出)的较高级别的协议层相关联的协议类型。外部源可以是路由器或其它执行深度包检测或报头检测以确定与分组相关联的属性的网络元件。例如，外部源可以确定应用标识符和/或与较高级别的协议层相关联的协议类型，并将它们通信给PSP 210。
在步骤S330中，当PSP 210接收到应用标识符和/或用于至少一个较高级别协议层的协议类型后，PSP 210根据应用标识符和/或与至少一个较高级别协议层相关联的协议类型来确定参数。
图4描述了根据本发明实施方式的基于应用识别符和/或与较高级别的协议层相关联的协议类型的数据分组的参数。例如，图4描述了如何组合应用和传输层参数、或识别可以用于选择最适合于较高层的一组参数的特定应用。这些参数控制无线链路层的功能。例如，参数可以是与获得的应用标识符和/或较高级别层的协议类型相关联的任何类型的QoS参数。
根据本发明的一个实施方式，如果确定与应用层相关联的协议类型是HTTP，并且确定与传输层相关联的协议类型为TCP，从而可以确定参数。例如，在该特定实施方式中，当与应用层相关联的协议类型是HTTP，并且与传输层相关联的协议类型是用于传送数据分组的TCP，将用于传送数据分组的参数确定为：启用RLP重传，启用混合ARQ，禁用IP报头压缩，禁用资源扰乱预防，以及根据固定值(例如，分别为A1、B1、C1和D1)设置AT RF功率控制目标、BTS/e节点Tx功率控制目标、管理和过载控制的目标分组丢失率、和分组缓存大小。上面标识的用于应用层的HTTP类型和传输层的TCP类型的参数仅用于解释性的目的，其它参数类型也可以用于应用层的HTTP类型和传输层的TCP类型。此外，本发明的示例性实施方式不仅局限于2个协议层。例如，可以根据高于国际互联网层的一个协议层或多于2个较高级别的层来确定协议类型。
参见图4，如果与应用层相关联的协议类型被识别为RTP，并且与传输层相关联的协议类型识别为用于传送数据分组的UDP，则设置另一组QoS参数。例如，QoS参数可以包括下列内容：禁用RLP重传，禁用混合ARQ，禁用IP报头压缩，禁用资源扰乱预防，根据固定值(例如，分别为A2、B2、C2和D2)设置AT RF功率控制目标、BTS/e节点Tx功率控制目标、管理和过载控制的目标分组丢失率、和分组缓存大小。
此外，如果与应用层相关联的协议类型被识别为FTP，并且与传输层相关联的协议类型被识别为用于传送数据分组的TCP，则启用RLP重传。如果与应用层相关联的协议类型被识别为POP，并且与传输层相关联的协议类型被识别为用于传送数据分组的TCP，则启用RLP重传。本发明的示例性实施方式包括用于较高级别的层的各种协议类型的全部组合，以及它们相应的参数。相应的参数不是仅仅局限于上述用于所识别的应用层和传输层的参数，其它参数也可用于所识别的应用层和传输层。
此外，应用识别符可以用于确定参数的特定集合。参照图4，在该特定实施例中，如果应用识别符指示与数据分组相关联的应用是SkypeTM，可以确定对SkypeTM应用最优的参数集。例如，禁用RLP重传。尽管该实施例描述了禁用RLP重传，但也可设置其它参数类型。此外，除SkypeTM类型应用，示例性实施方式还包括所有类型的应用。
再参照图3，在步骤S355中，PSP 210在前向链路通信信道上设置用于传送数据分组的所确定的参数。与之相比，在步骤S340中，将所确定的参数反馈回用于在反向链路上传送数据分组的AT 260，其中AT 260设置由PSP 210确定的参数。
示例性实施方式为还未指示在RAN中接收QoS处理的应用和协议提供优化RAN功能的机制。
这里描述了本发明的示例性实施方式，显然的是，同一实施方式可以多种方式进行变换。这样的变形不被认为是偏离本发明示例性实施方式的精神和范围，对本领域技术人员显而易见的是，所有这样的修改都包括在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种用于控制在尽力而为(BE)通信链路上提供服务的应用的参数的系统，该系统包括：
协议专用处理器(210)，被配置为获得(i)应用标识符和(ii)与至少一个高于在BE通信链路上传送分组的国际互联网层的层相关联的协议类型中的至少一个，并且根据所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定用于分组的参数，从而分组接收无线接入网络(200)中的服务质量(QoS)处理。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所确定的参数是与所获得的(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个相关联的QoS参数。
3.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个层包括应用层和传输层。
4.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个层包括高于国际互联网层的所有层。
5.根据权利要求1所述的系统，其中协议专用处理器(210)被配置为检测分组以确定(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的系统，其中协议专用处理器(210)通过从外部源接收(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个来确定(i)应用标识符和(ii)与至少一个层相关联的协议类型中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的系统，其中协议专用处理器(210)被配置为实时确定用于分组的参数。
8.根据权利要求1所述的系统，其中协议专用处理器(210)被配置为设置用于前向链路通信所确定的参数。
9.根据权利要求1所述的系统，其中协议专用处理器(210)被配置为将所确定的参数反馈回用于反向链路通信的接入终端。
10.根据权利要求1所述的系统，其中BE通信链路是为没有特别识别为请求QoS处理的应用提供服务的通信链路。
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