CN102904859A - 保障流媒体业务服务质量的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保障流媒体业务服务质量的方法，包括：跟踪服务器Tracker接收到用户设备UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；所述UE将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；所述接入网络根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。本发明同时公开了一种保障流媒体业务服务质量的系统。本发明实现了更为灵活和精细化的流媒体QoS策略控制，从而满足了不同的用户、不同的终端或不同的流媒体内容传输的QoS需求。

Description

保障流媒体业务服务质量的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)网络的对等网中业务服务质量保障技术，尤其涉及一种保障流媒体业务服务质量的方法及系统。

背景技术

对等网(P2P，Peer to Peer)技术为对等互联或者点对点技术。相对于传统的客户端/服务器(C/S，Client/Server)模式而言，P2P网络中的不同Peer节点之间无需经过中继设备而直接交换数据或服务，每个节点的地位都是对等的，拥有对等的权利和义务。图1为P2P网络原理图，如图1所示，在P2P网络中，每个节点既可以从其他节点得到服务，也可以向其他节点提供服务。由于P2P技术能够极大缓解传统C/S架构中服务器端的压力，解决单一失效点等问题，又能充分利用终端的丰富资源，所以P2P技术在文件共享、流媒体、语音通信及在线游戏支撑平台等方面已经获得广泛应用。

P2P流媒体业务主要是采用P2P技术进行流媒体传输。目前互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)也在制定相关规范和协议，其中最为普遍接受和被广泛研究的是P2P流媒体协议(PPSP，P2P StreamingProtocol)。图2为支持PPSP协议的架构示意图，主要包含如下实体：

Tracker：负责存储内容分片的索引。

Peer：P2P网络中的对等节点，负责存储内容分片。Peer可以是用户终端也可以是运营商部署的专门的内容存储服务器。

PPSP具体由tracker协议和peer协议组成，Peer通过tracker协议向tracker注册自身存储的内容分片，或通过tracker协议向tracker查询获取存储目标资源的Peer节点。Peer和Peer之间通过Peer协议互通，获取所需的内容分片。

图3为应用PPSP协议进行流媒体业务的基本流程图，如图3所示，进行流媒体业务的基本流程包括以下步骤：

步骤301～步骤302，用户设备(UE，User Equipment)首先从Tracker获取拥有所需内容分片的peer节点列表。

步骤303～步骤305，UE从这些节点列表中选择一个或多个目标peer节点，向所选择的目标Peer节点请求内容，目标peer节点接受请求后将所需内容发送给UE。

当流媒体业务在电信网络中实现时，一种较好的实现方式是在IMS网络基础之上构建PPSP网络，即基于IMS的内容传输业务(IMS based CDS，IMS basedContent Delivery Service)，该网络是一种内容分发网络，其主要原理是将Tracker作为应用服务器(AS，Application Server)接入到IMS网络，UE通过IMS网络进行注册和计费，UE和Tracker之间的PPSP tracker协议需要承载在会话初始协议(SIP，Session Initiation Protocol)中，并且UE和Tracker之间的消息交互都需要经过IMS核心网，而UE和Peer之间的交互则不需要经过IMS核心网而直接通过PPSP Peer进行交互。在这种架构下，既能充分利用现有的IMS网络来实现对流媒体业务的控制，又能在媒体面传输时充分利用P2P技术的优势。

在电信网络中，为了保证业务质量，运营商需要对网络进行服务质量(QoS，Quality of Service)策略控制。目前现有技术中流媒体业务QoS控制主要是针对流媒体业务类别采用提前预留固定带宽的方式，这种方式存在的问题是策略单一且粗略，无法针对不同的用户、不同的UE和不同的流媒体业务QoS需求来实现有针对性的QoS策略控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种保障流媒体业务服务质量的方法及系统，能为基于IMS网络的对等网中的业务提供服务质量保证。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种保障流媒体业务服务质量的方法，包括：

Tracker接收到UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；

所述UE将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；

所述接入网络根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。

优选地，所述Tracker接收到UE的业务请求消息后，所述方法还包括：

所述Tracker或中间网元通过资源控制功能实体RCF通知所述接入网络进行资源预留，并在资源预留完成后，由所述Tracker或中间网元向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

优选地，所述方法还包括：

所述Tracker或中间网元向所述RCF发送资源预留请求消息；

所述RCF接收到所述资源预留请求消息后，生成QoS策略和TFT，通知所述接入网络进行资源预留。

优选地，所述资源预留请求消息中包含业务QoS信息、UE标识、以及UE的媒体面地址和端口信息；

所述RCF根据业务QoS信息、UE用户QoS签约信息和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT。

优选地，所述Tracker接收到所述UE的业务请求消息后，所述方法还包括：

所述Tracker根据所述业务请求消息携带的UE终端能力信息以及本地策略生成业务QoS需求。

优选地，所述UE将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络，为：

所述UE与选取的至少一个内容缓存服务器协商媒体面IP地址和端口，将协商的媒体面IP地址和端口信息作为所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

优选地，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；

或者，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息，以及，协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息协商后的UE媒体面IP地址和端口列表信息。

优选地，所述Tracker根据所述业务请求消息携带的请求资源ID和资源类型的信息获取存储所述资源的内容缓存服务器的地址列表。

优选地，所UE向所述接入网络发送承载资源修改请求消息；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息。

优选地，所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息承载于所述承载资源修改请求消息中的TAD参数中。

优选地，所述UE向所述接入网络的移动性管理实体MME发送承载资源修改请求消息；

所述MME接收到所述承载资源修改请求消息后，通过承载资源命令通知所述资源执行网关修改承载资源，所述承载资源命令中携带所述TAD参数。

优选地，所述UE将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；所述Tracker或中间网元将所述接入网络连接信息通知所述RCF，由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

优选地，所述UE通过所述SIP消息将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；

所述Tracker或中间网元通过承载资源修改请求消息将所述接入网络连接信息通知所述RCF；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息。

优选地，所述RCF接收到所述承载资源修改请求消息后，根据所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息更新TFT信息；所述RCF向所述资源执行网关发送策略修改请求消息，所述策略修改请求消息中携带更新后的所述TFT信息。

优选地，所述使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，为：

所述资源执行网关接收到所述承载资源命令或所述策略修改请求消息后，根据所述TAD信息或所述TFT信息更新本地的TFT，并通知所述UE进行承载更新；所述资源执行网关使用新的TFT进行承载绑定。

优选地，所述方法还包括：

所述UE通过承载资源修改过程将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，在所述UE完成承载更新后，通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体；

由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，所述UE完成承载更新后，由所述RCF通知所述Tracker或中间网元完成承载更新，所述Tracker或中间网元通知所述UE完成承载更新，所述UE通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体。

一种保障流媒体业务服务质量的系统，包括UE、Tracker、目的内容缓存服务器、RCF和接入网络，所述Tracker与所述RCF设置有连接接口，其中：

Tracker，用于接收UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；

UE，用于将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；

接入网络，用于根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。

优选地，所述系统还包括中间网元；

所述Tracker或中间网元进一步用于，通过所述RCF通知所述接入网络进行资源预留，并在资源预留完成后，向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

优选地，所述Tracker或中间网元进一步用于向所述RCF发送资源预留请求消息；

所述RCF进一步用于在接收到所述资源预留请求消息后，生成QoS策略和缺省流量模板TFT，通知所述接入网络进行资源预留。

优选地，所述资源预留请求消息中包含业务QoS信息、UE标识、以及UE的媒体面地址和端口信息；

所述RCF进一步用于，根据业务QoS信息、UE用户QoS签约信息和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT。

本发明中，Tracker接收到UE的业务请求消息后，由Tracker或中间网元通过RCF通知所述接入网络进行资源预留，而在此过程中，RCF会生成QoS策略和缺省TFT，并在接收到资源预留完成的通知后，向接入网络中的资源执行网关发送策略执行请求消息；资源执行网关接收到策略执行请求消息后进行资源预留，并通知UE创建承载。这样，就实现对业务媒体流的QoS控制。本发明实现了更为灵活和精细化的流媒体QoS策略控制，从而满足了不同的用户、不同的终端或不同的流媒体内容传输的QoS需求。

附图说明

图1为P2P网络原理图；

图2为支持PPSP协议的架构示意图；

图3为应用PPSP协议进行流媒体业务的基本流程图；

图4为本发明实施例的保障流媒体业务服务质量的系统的结构示意图；

图5为本发明实施例一的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图；

图6为本发明实施例二的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图；

图7为本发明实施例三的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图；

图8为本发明实施例四的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想为：Tracker接收到UE的业务请求消息后，由Tracker或中间网元通过RCF通知所述接入网络进行资源预留，而在此过程中，RCF会生成QoS策略和缺省TFT，并在接收到资源预留完成的通知后，向接入网络中的资源执行网关发送策略执行请求消息；资源执行网关接收到策略执行请求消息后进行资源预留，并通知UE创建承载。这样，就实现对业务媒体流的QoS控制。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图4为本发明实施例的保障流媒体业务服务质量的系统的结构示意图，如图4所示，本发明示例的保障流媒体业务服务质量的系统包括UE 401、MME402、P-GW 403、PCSCF 404、SCSCF 405、Tracker 406、Cache 407、RCF 408和REF 409，其中：

UE 401，用于发起业务请求并进行终端侧相应的业务处理。

移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)402，为接入侧网元，主要负责移动性管理、承载管理等功能。

分组数据网络网关(P-GW，Packet Data Network Gateway)403，为接入侧网元，用于管理3GPP接入和non-3GPP接入间的移动，还负责策略执行、计费等功能。

代理呼叫控制功能实体(PCSCF，Proxy Call Session Control Function)404，为IMS核心网网元，用于负责终端接入到IMS核心网。

会话呼叫控制功能实体(SCSCF，Session Call Session Control Function)405，为IMS核心网网元，用于进行用户的认证鉴权、会话控制和业务触发。

Tracker 406，为内容跟踪服务器，用于存储资源索引信息，如某个特定的缓存(Cache)中存储的资源信息。

Cache 407，内容缓存服务器，存储具体的资源，如影片内容分片等。

资源控制功能实体(RCF，Resource Control Function)408，负责接收来自业务实体的业务QoS请求，结合运营商策略和用户签约等信息制定相应的资源控制策略，并下发给策略执行功能实体(REF，Resource Enforcement Function)执行。此外，RCF还可以接收REF上报的事件，发送给相应的业务层功能实体。

REF 409，根据RCF下发的资源控制策略进行QoS策略实施和门控、事件上报等功能。REF是逻辑功能实体，可以部署在多个网元中。在本架构中REF部署在P-GW网元中。

与RCF对接的网元可以是PCSCF或者Tracker，在实际部署时二选一即可。

PCSCF和RCF之间的接口和协议为现有技术，该接口使用Diameter协议。PCSCF将业务层的QoS需求承载在Diameter消息中下发给RCF，RCF向其返回执行结果。

Tracker和RCF之间的接口是新增的接口，该接口使用Diameter协议；其中，Tracker网元新增如下功能：

1)根据用户终端能力等信息决策出业务QoS需求；

2)与RCF交互，将业务层的QoS需求承载在Diameter消息中下发给RCF，RCF向其返回执行结果。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。为方便描述，下面将PCSCF和RCF对接的架构称为PCSCF作AF(Application Function，应用功能)，将Tracker和RCF对接的架构称为Tracker作AF。在下述实施例中分别描述了PCSCF作AF和Tracker作AF的情况。REF部署在P-GW中，P-GW和RCF之间通过REF功能进行交互，为简便起见，实施例图中没有示出REF功能。

图5为本发明实施例一的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图，如图5所示，本示例为Tracker作AF架构下的一种实现流程。在该实施例中，Tracker向RCF发送的资源预留请求消息中携带UE的媒体面IP地址和端口信息，但可以不携带Cache的媒体面地址和端口信息，RCF根据这些信息生成默认的流量模板(TFT，Traffic Flow Template)信息，该默认的TFT信息中不包含Cache具体的媒体面IP地址和端口信息，后续UE通过承载修改过程对该TFT进行修改，修改后的TFT包含明确的Cache媒体面IP地址和端口列表信息。本示例的保障流媒体业务服务质量的方法具体包括以下步骤：

步骤501：UE向PCSCF发送会话请求(INVITE)消息，该消息是为了向Tracker请求拥有目标资源的节点列表。消息中携带UE的终端能力信息(如UE的数据处理能力、屏幕分辨率等)、UE的媒体面IP地址和端口信息，该信息可以包含0个、1个或多个端口，该媒体面IP地址和端口可以是默认设置的也可以是UE为该业务动态分配的，后续UE可以更改所述媒体面IP地址和端口信息，此外该INVITE消息中还包括UE要请求的内容信息，如所需的资源ID及资源类型(如影片是否是高清)等。

步骤502～步骤503：PCSCF接收到INVITE消息后，向SCSCF转发该消息。SCSCF将该消息发给Tracker。此为现有技术。

步骤504：Tracker接收到SCSCF发送的INVITE消息后，根据INVITE中的资源ID和资源类型等信息获取存储了该资源的Cache的地址列表，所述Cache的地址列表中包含Cache的信令面地址信息，但可以不包含Cache的媒体面地址信息。

步骤505：Tracker根据INVITE消息中携带的UE终端能力结合本地策略生成业务QoS需求。所述本地策略由运营商自身确定，可以采用但不限于以下方法：Tracker根据INVITE消息中携带的UE终端能力结合该影片推荐带宽确定业务QoS需求，该业务QoS需求包括传输该影片资源时所需最低保障带宽和速率。所述影片业务提供商(SP，Service Provider)推荐带宽是指提供该影片资源的业务提供商根据一定算法结合该影片播放速度和各分片大小算出的一个相对最优值，能保障正常播放时影片的大部分分片能被及时下载。Tracker获取该影片SP推荐带宽信息的方式可以采用但不限于：1)分片信息中携带了该影片SP推荐带宽，Tracker通过查询分片信息可获知相应的影片SP推荐带宽信息。2)各个影片对应的SP推荐带宽信息存储在某个服务器中，在需要时Tracker和该服务器交互获取该信息。

上述步骤504和步骤505之间无严格的先后顺序关系。

步骤506：Tracker在生成业务QoS需求后，向RCF发送资源预留请求，消息中携带业务QoS相关信息、UE标识和UE的媒体面地址和端口信息。所述业务QoS相关信息根据所述业务QoS需求产生。

步骤507：RCF接收到Tracker发送的资源预留请求后，根据业务QoS相关信息结合用户QoS签约和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT，由于Tracker没有向RCF提供Cache的媒体面地址和端口，因此在该TFT中Cache地址对应的参数设为any，端口省略。之后RCF向P-GW发送策略执行请求消息，消息中携带UE标识、QoS策略、TFT信息等。

步骤508：P-GW接收到RCF发送的策略执行请求后，并根据消息中携带的QoS策略信息分配演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)承载QoS，所述EPS承载QoS是指承载层QoS参数，包括QCI、ARP、GBR和MBR。P-GW向MME发送创建承载请求消息，消息中携带UE标识、EPS承载QoS信息、TFT、EPS承载标识等。所述TFT用于IP流的承载绑定。

步骤509：MME通知UE进行无线承载建立过程。MME在该过程中将无线承载QoS信息和TFT等参数通知UE。UE根据QoS参数进行资源预留，根据TFT进行承载绑定。

步骤510：完成承载建立相关过程后，MME向P-GW返回创建承载响应消息，带上EPS承载标识等信息。

步骤511：P-GW接收到MME返回的创建承载响应消息后，向RCF发送策略执行响应消息，通知RCF策略已经执行完成。

步骤512：RCF接收到策略执行响应消息后，向Tracker返回资源预留响应消息，通知Tracker资源已经预留完成。

步骤513～步骤515：Tracker接收到RCF发送的资源预留响应消息后，通过SCSCF和PCSCF向UE发送应答(200OK)消息，消息中携带UE所请求的Cache列表。

步骤516：所述UE获取到Cache列表后从中选择一个或者多个Cache作为内容获取节点，以下称为目标Cache。

步骤517：UE和选择的目标Cache之间协商媒体面IP地址和端口，在该过程中，UE重新分配新的媒体面IP地址和端口列表，Cache也可以动态分配自身的媒体面IP地址和端口列表，所述UE和\或Cache的媒体面IP地址和端口列表包含一个或多个端口。通过该过程，UE和目标Cache之间通知并获知了对方的媒体面IP地址和端口列表。本实施例中以UE和一个Cache之间协商为例，多个Cache的情况类似。

该协商过程可以通过步骤521～步骤522的内容请求流程实现，也可以通过其他单独的消息流程实现。

步骤518～步骤519：UE通过承载修改流程通知P-GW修改TFT。UE启动承载修改的流程是，所述UE根据所选择的目标Cache媒体面地址和端口生成流量聚合描述(TAD，Traffic Aggregate Description)信息，所述TAD信息中包含步骤517中协商确定的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache媒体面IP地址和端口列表，并在TAD中指明请求的操作是通知对端修改TFT信息。如果步骤517的协商过程中没有更改UE之前分配的媒体面IP地址和端口信息，那么所述TAD信息中也可以不携带UE媒体面IP地址和端口列表。之后UE向MME发送承载资源修改请求消息，该承载资源修改请求消息中携带承载标识和TAD等信息。MME向P-GW发送承载资源命令，携带承载标识和TAD等信息。

步骤520：P-GW接收到承载资源命令后，根据TAD信息修改TFT，并通知UE进行承载更新过程。P-GW通知UE进行承载更新的具体过程为现有技术，在此不赘述。此时，TFT中已经有明确的五元组信息，P-GW可据此进行承载绑定。

步骤521～步骤523：UE向所选择的Cache发送内容请求，Cache向其返回内容请求响应，之后Cache通过之前建立的EPS承载开始向UE发送媒体流。在该过程中，媒体流将会通过TFT绑定到之前已经建好的专用承载上，从而保障流媒体的QoS。

步骤521～步骤522可以在步骤520之后实现，也可以在步骤518之前实现，也可以在517步骤中实现。当和517步骤合并实现时，即UE和Cache在内容请求交互的同时进行媒体面IP地址和端口协商。

图6为本发明实施例二的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图，如图6所示，本示例为PCSCF作AF架构下的一种实现流程。该实施例和图5所示实施例一的基本思想相同，区别点在于，本实施例为Tracker通过PCSCF通知RCF业务QoS信息，后续也是由PCSCF和RCF直接进行交互。本实施例的保障流媒体业务服务质量的方法包括以下步骤：

步骤601～步骤605：同步骤501～步骤505。

步骤606～步骤607：Tracker向SCSCF发送应答(200OK)消息，该200OK消息中携带业务QoS相关信息、UE的媒体面地址和端口信息以及Tracker选择的Cache列表等信息。SCSCF将应答(200OK)消息转发给PCSCF。

步骤608：PSCSF在接收到应答消息后，向RCF发送资源预留请求。消息中携带业务QoS相关信息、UE标识和UE的媒体面地址和端口信息。

步骤609～步骤613：同步骤507～步骤511。

步骤614：RCF接收到策略执行响应消息后，向PCSCF返回资源预留响应消息，通知PCSCF资源已经预留完成。

步骤615：PCSCF接收到资源预留响应消息后，向UE发送应答消息，消息中携带Tracker选择的Cache列表。

步骤616～步骤623：同步骤516～步骤523。

图7为本发明实施例三的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图，如图7所示，本示例为Tracker做AF的实现流程。该实施例和图5所示实施例一的区别在于UE通知P-GW修改TFT的方式不同，实施例一是UE通过MME通知P-GW修改TFT，而实施例三是UE通过Tracker去通知RCF修改TFT，RCF再通知P-GW更新TFT。本实施例的保障流媒体业务服务质量的方法具体包括以下步骤：

步骤701～步骤717：同步骤501～步骤517。

步骤718：所述UE将步骤717中协商确定的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache媒体面IP地址和端口列表承载在信息消息(INFO)中发送给PCSCF。如果步骤717的协商过程中没有更改UE之前分配的媒体面IP地址和端口信息，那么所述INFO消息中也可以不携带UE媒体面IP地址和端口列表。

步骤719～步骤720：所述PCSCF接收到INFO消息后，通过SCSCF将消息发送给Tracker。

步骤721：Tracker接收到INFO消息后，获取其中的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache媒体面IP地址和端口列表信息，并向RCF发送资源修改请求消息，资源修改请求消息中携带获取的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache的媒体面传输地址和端口列表信息。其中如果INFO消息中没有携带UE媒体面IP地址和端口列表，那么资源修改请求消息中就不用携带UE媒体面IP地址和端口列表信息。

步骤722：RCF接收到资源修改请求消息后，获取资源修改请求消息中携带的UE和/或Cache媒体面IP地址和列表信息，并根据这些信息更新TFT信息。之后RCF向P-GW发送策略修改消息，消息中携带更新后的TFT信息。

步骤723：P-GW接收到策略修改消息后，获取其中的TFT信息更新本地存储的TFT信息，此时，TFT中已经有明确的五元组信息，P-GW可据此进行承载绑定。之后P-GW通知UE进行承载更新过程。P-GW通知UE进行承载更新的具体过程为现有技术，在此不赘述。

步骤724：完成承载更新过程后，P-GW向RCF发送策略修改完成消息。

步骤725：RCF在接收到策略修改完成消息后，向Tracker发送资源修改确认消息，通知Tracker资源已经修改完成。

步骤726～步骤728：Tracker在接收到资源修改确认消息后，通过SCSCF、PCSCF向UE发送确认消息。

步骤729～步骤731：UE接收到确认消息后，可知承载TFT已经修改完成。之后UE同目标Cache进行交互并开始媒体流传输过程，同步骤521～步骤523。

图8为本发明实施例四的保障流媒体业务服务质量的方法的流程图，如图8所示，本示例为PCSCF做AF的实现流程，与前述实施例四的基本思想相同，其区别点在于，实施例四是Tracker通过PCSCF通知RCF业务QoS信息，后续也是由PCSCF和RCF直接进行交互。本实施例的保障流媒体业务服务质量的方法具体包括以下步骤：

步骤801～步骤817：同步骤601～步骤617。

步骤818：UE将选择的目标Cache的媒体面地址和端口信息承载在信息消息(INFO)中发送给PCSCF。所述UE将步骤817中协商确定的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache媒体面IP地址和端口列表承载在信息消息(INFO)中发送给PCSCF。如果步骤817的协商过程中没有更改UE之前分配的媒体面IP地址和端口信息，那么所述INFO消息中也可以不携带UE媒体面IP地址和端口列表。

步骤819：PCSCF接收到INFO消息，并向RCF发送资源修改请求消息，消息中携带INFO消息中获取的UE媒体面IP地址和端口列表以及目标Cache的媒体面传输地址和端口列表信息。其中如果INFO消息中没有携带UE媒体面IP地址和端口列表，那么资源修改请求消息中就不用携带UE媒体面IP地址和端口列表信息。

步骤820～步骤822：同步骤722～步骤724。

步骤823：RCF在接收到策略修改完成消息后，向PCSCF发送资源修改确认消息，通知PCSCF资源已经修改完成。

步骤824～步骤827：同步骤728～步骤731。

从上述方案的分析可知，采取本发明的方法，实现了更为灵活和精细化的流媒体QoS策略控制，并且解决了现有技术中无法进行精细化策略控制的问题。

本发明同时记载了一种保障流媒体业务服务质量的系统，包括UE、Tracker、目的内容缓存服务器、RCF和接入网络，所述Tracker与所述RCF设置有连接接口，其中：

Tracker，用于接收UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；

UE，用于将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；

接入网络，用于根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。

其中，所述系统还包括中间网元；

所述Tracker或中间网元进一步用于，通过所述RCF通知所述接入网络进行资源预留，并在资源预留完成后，向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

其中，所述Tracker或中间网元进一步用于向所述RCF发送资源预留请求消息；

所述RCF进一步用于在接收到所述资源预留请求消息后，生成QoS策略和缺省流量模板TFT，通知所述接入网络进行资源预留。

其中，所述资源预留请求消息中包含业务QoS相关信息、UE标识、以及UE的媒体面地址和端口信息；

所述RCF进一步用于，根据业务QoS相关信息、用户QoS签约信息和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT。

其中，所述UE进一步用于，与选取的至少一个内容缓存服务器协商媒体面IP地址和端口，将协商的媒体面IP地址和端口信息作为所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

其中，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；

或者，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息，以及，协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息协商后的UE媒体面IP地址和端口列表信息。

其中，所述RCF进一步用于向所述接入网络中的资源执行网关发送策略执行请求消息；

所述资源执行网关用于，接收到策略执行请求消息后进行资源预留，通知所述UE创建承载。

其中，所述策略执行请求消息包含UE标识、QoS策略、TFT信息；

所述资源执行网关进一步用于，根据所述策略执行请求消息中的QoS策略信息和TFT信息预留资源，通知所述UE创建承载。

其中，所述资源执行网关进一步用于，在完成资源预留后，通知所述RCF；

所述RCF进一步用于，通知所述Tracker或中间网元资源预留完成；

所述Tracker或中间网元进一步用于，接收到完成资源预留的通知后，向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

其中，所述UE进一步用于，通过承载资源修改过程将所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

其中，所UE进一步用于向所述接入网络发送承载资源修改请求消息；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址、端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息；其中，所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息承载于所述承载资源修改请求消息中的流量聚合描述TAD参数中。

其中，所述接入网络还包括MME；

所述UE进一步用于向所述接入网络的移动性管理实体MME发送承载资源修改请求消息；

MME进一步用于，在接收到所述承载资源修改请求消息后，通过承载资源命令通知所述资源执行网关修改承载资源，所述承载资源命令中携带所述TAD参数。

其中，所述UE进一步用于将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；所述Tracker或中间网元将所述接入网络连接信息通知所述RCF，由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

其中，所述UE进一步用于，通过所述SIP消息将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；

所述Tracker或中间网元进一步用于，通过承载资源修改请求消息将所述接入网络连接信息通知所述RCF；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息；

所述RCF进一步用于，在接收到所述承载资源修改请求消息后，根据所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息更新TFT信息；所述RCF向所述资源执行网关发送策略修改请求消息，所述策略修改请求消息中携带更新后的所述TFT信息。

其中，所述资源执行网关进一步用于，在接收到所述承载资源命令或所述策略修改请求消息后，根据所述TAD信息或所述TFT信息更新本地的TFT，通知所述UE进行承载更新；所述资源执行网关使用新的TFT进行承载绑定。

其中，所述UE进一步用于，通过承载资源修改过程将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，在所述UE完成承载更新后，通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体；

由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，所述UE进一步用于，完成承载更新后，由所述RCF通知所述Tracker或中间网元完成承载更新，所述Tracker或中间网元通知所述UE完成承载更新，所述UE通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体。

其中，所述中间网元中设置有REF；所述中间网元为PCSCF。

本领域技术人员应当理解，本发明保障流媒体业务服务质量的系统对现有网络系统的结构并无实质性改变，只是利用Tracker与RCF之间设置的连接接口，实现了由RCF针对流媒体业务制定相应的QoS策略并执行对接入流媒体业务的QoS控制。本发明保障流媒体业务服务质量的系统中各网元的功能，可结合图4至图8相应的描述而理解。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种保障流媒体业务服务质量的方法，其特征在于，所述方法包括：

跟踪服务器Tracker接收到用户终端UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；

所述UE将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；

所述接入网络根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Tracker接收到UE的业务请求消息后，所述方法还包括：

所述Tracker或中间网元通过资源控制功能实体RCF通知所述接入网络进行资源预留，并在资源预留完成后，由所述Tracker或中间网元向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述Tracker或中间网元向所述RCF发送资源预留请求消息；

所述RCF接收到所述资源预留请求消息后，生成服务质量QoS策略和缺省流量模板TFT，通知所述接入网络进行资源预留。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述资源预留请求消息中包含业务QoS信息、UE标识、以及UE的媒体面地址和端口信息；

所述RCF根据业务QoS信息、UE用户QoS签约信息和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Tracker接收到所述UE的业务请求消息后，所述方法还包括：

所述Tracker根据所述业务请求消息携带的UE终端能力信息以及本地策略生成业务QoS需求。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络，为：

所述UE与选取的至少一个内容缓存服务器协商媒体面IP地址和端口，将协商的媒体面IP地址和端口信息作为所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；

或者，所述媒体面IP地址和端口信息包含协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息，以及，协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息协商后的UE媒体面IP地址和端口列表信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Tracker根据所述业务请求消息携带的请求资源ID和资源类型的信息获取存储所述资源的内容缓存服务器的地址列表。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所UE向所述接入网络发送承载资源修改请求消息；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息承载于所述承载资源修改请求消息中的流量聚合描述TAD参数中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述UE向所述接入网络的移动性管理实体MME发送承载资源修改请求消息；

所述MME接收到所述承载资源修改请求消息后，通过承载资源命令通知所述资源执行网关修改承载资源，所述承载资源命令中携带所述TAD参数。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述UE将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；所述Tracker或中间网元将所述接入网络连接信息通知所述RCF，由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述UE通过所述SIP消息将所述接入网络连接信息通知所述Tracker或中间网元；

所述Tracker或中间网元通过承载资源修改请求消息将所述接入网络连接信息通知所述RCF；所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息；或者，所述承载资源修改请求消息中携带协商后的目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息、以及所述UE的媒体面IP地址和端口列表信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述RCF接收到所述承载资源修改请求消息后，根据所述目标内容缓存服务器的媒体面IP地址和端口列表信息和/或UE媒体面IP地址和端口列表信息更新TFT信息；所述RCF向所述资源执行网关发送策略修改请求消息，所述策略修改请求消息中携带更新后的所述TFT信息。

15.根据权利要求9至14任一项所述的方法，其特征在于，所述使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，为：

所述资源执行网关接收到所述承载资源命令或所述策略修改请求消息后，根据所述TAD信息或所述TFT信息更新本地的TFT，并通知所述UE进行承载更新；所述资源执行网关使用新的TFT进行承载绑定。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述UE通过承载资源修改过程将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，在所述UE完成承载更新后，通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体；

由所述RCF将所述接入网络连接信息通知所述接入网络时，所述UE完成承载更新后，由所述RCF通知所述Tracker或中间网元完成承载更新，所述Tracker或中间网元通知所述UE完成承载更新，所述UE通过更新后的承载建立与所述目的内容缓存服务器之间的媒体连接，获取流媒体。

17.一种保障流媒体业务服务质量的系统，包括UE、Tracker、目的内容缓存服务器、RCF和接入网络，其特征在于，所述Tracker与所述RCF设置有连接接口，其中：

Tracker，用于接收UE的业务请求消息，触发向所述UE发送候选内容缓存服务器列表；

UE，用于将选取的至少一个内容缓存服务器的连接信息通知接入网络；

接入网络，用于根据所述连接信息修改承载信息，使所述UE与所述目的内容缓存服务器之间通过所述承载建立媒体连接，通过所述媒体连接获取流媒体。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统还包括中间网元；

所述Tracker或中间网元进一步用于，通过所述RCF通知所述接入网络进行资源预留，并在资源预留完成后，向所述UE返回所述候选内容缓存服务器列表。

19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述Tracker或中间网元进一步用于向所述RCF发送资源预留请求消息；

所述RCF进一步用于在接收到所述资源预留请求消息后，生成QoS策略和缺省流量模板TFT，通知所述接入网络进行资源预留。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述资源预留请求消息中包含业务QoS信息、UE标识、以及UE的媒体面地址和端口信息；

所述RCF进一步用于，根据业务QoS信息、UE用户QoS签约信息和运营商策略生成QoS策略，根据UE的媒体面地址和端口信息生成缺省TFT。

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