CN104170357B

CN104170357B - 无线网络中质量类索引的一般化

Info

Publication number: CN104170357B
Application number: CN201380014084.8A
Authority: CN
Inventors: J.巴克曼
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2018-07-10
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: WO2013135762A1; US20150131436A1; CN104170357A; EP2837129B1; US9485684B2; EP2837129A1

Abstract

提供一种用于蜂窝系统的PCEF(400)，其布置(405，410)成经由某种无线电接入技术RAT从至少一个其它节点来接收数据分组，PCEF(400)还布置成经由PCC接口与PCRF进行通信。PCEF(400)还布置(425，430)成建立服务数据流SDF，其中SDF由PCRF通过PCC接口对PCEF(400)来定义，并且其包括所接收数据分组的滤波器。所述滤波器定义每个所接收数据分组的质量类索引QCI，以及PCEF(400)布置(415，420)成对于所有RAT按照第一预定义方式来解释一直到并且包括预定义值的所接收数据分组的QCI，并且按照第二预定义方式来解释(415，420)高于所述预定义值的QCI。

Description

无线网络中质量类索引的一般化

技术领域

本发明公开QCI、即QoS类索引的扩展使用。

背景技术

自3GPP发布7及之后版本，PCC(策略和计费控制)接口作为PCEF(策略和计费执行功能)与策略和计费规则功能(PCRF)之间的接口，用来控制蜂窝系统或网络中的服务质量，控制从PCRF来执行，其中服务质量通过参数QCI(QoS类索引，QoS=服务质量)和ARP(分配和保留优先级)来定义。

发明内容

本发明的一个目的是得到参数QCI的改进使用。这个目的通过蜂窝系统的策略和计费执行功能PCEF来解决。PCEF布置成经由某种无线电接入技术RAT从蜂窝系统中的至少一个其它节点来接收数据分组。PCEF还布置成经由策略和计费控制PCC接口与策略和计费规则功能PCRF进行通信，以及PCEF还布置成建立服务数据流SDF。SDF由PCRF通过PCC接口对PCEF来定义，并且包括所接收数据分组的滤波器，以及滤波器定义每个所接收数据分组的质量类索引QCI。

PCEF布置成对于所有RAT按照第一预定义方式来解释一直到并且包括预定义值的所接收数据分组的QCI，并且按照第二预定义方式来解释高于预定义值的QCI。

在PCEF的实施例中，第二预定义方式对每个RAT是单独的。

在PCEF的实施例中，第一预定义方式是将QCI解释为承载。

在PCEF的实施例中，第二预定义方式包括下列一个或多个：

●分组数据优先等级，

●QoS等级，

●GTP-U、GPRS隧道协议的报头扩充中的标记。

在PCEF的实施例中，滤波器还布置成识别所接收数据分组的分配和保留优先级ARP值，并且将每个ARP与QCI组对。

如从以上所述能够看到，网络中(从PCRF到PCEF，其能够位于PGW/GGSN中)的PCC通信所使用的QCI值能够不仅解释为QCI信息，而且还解释为传送其它信息，这取决于QCI值：(当前)存在九个标准QCI类，但是也存在所定义的大量运营商控制的(运营商内部)QCI值。这些运营商控制的QCI没有标准解释，并且因此可能经过标准化或者以其它方式用于其它目的，例如作为具有扩充报头的GTP-U(GPRS隧道协议用户平面)中的业务标记，而不是解释为如当前所定义的专用承载。

运营商控制QCI的这种使用对PCC接口完全没有影响，以便使它按照本文所述来起作用。此外，QCI值如何由PCEF来使用没有被PCRF“看到”。因此，某个QCI能够按照一种方式用于一种RAT类型、例如LTE，以及按照第二方式用于另一种RAT类型、例如2G系统的GTP-U扩充报头中的分组标记。

因此，高于预定义值的同一个QCI值对于不同RAT技术可具有不同含意。例如，高于预定义值的QCI值对于GERAN技术可解释为数据分组的优先等级，而同一QCI值对于UTRAN技术只是解释为另一个QCI，因而给予它QoS值的含意，以及对于LTE技术，同一QCI值具有又一预定义含意。

本发明的PCEF能够在蜂窝系统的各种节点中实现；这类节点的示例包括PGW和GGSN以及LTE技术中的MAG节点。

附图说明

下面将参照附图更详细地描述本发明，附图中：

图1示出蜂窝系统的示例，以及

图2和图3示出QCI的表及其使用的示例，以及

图4示出PCEF的功能块，以及

图5示出供PCEF中使用的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的实施例。但是，本发明可按照许多不同形式来实施，而不应当被认为是局限于本文所提出的实施例。附图中的相似标号通篇表示相似元件。

本文所使用的术语仅只是为了便于描述具体实施例，而不是意在限制本发明。

图1示出其中应用本发明的蜂窝系统100的示例。PCEF功能示为位于分组数据网关PGW或者GPRS支持节点GGSN中，其共同示为PGW/GGSN 120。但是，PCEF功能大体上能够位于如系统运营商认为适当的、系统中的任何位置，例如在移动接入网关节点(MAG)125中供CDMA或LTE接入。

如图1所示，PCEF布置成从系统中的其它节点传递、即接收数据分组，其中节点可使用不同的无线电接入技术RAT。这类节点的示例包括使用2G技术的SGSN 105和使用3G技术的SGW 115以及因特网节点140。

PCEF功能布置成经由称作策略和计费控制接口、即PCC接口的接口与策略和计费规则功能PCEF 110进行通信。

PCRF 110经由PCC接口定义PCEF的服务数据流SDF。SDF包括PCEF接收的数据分组的滤波器，以及滤波器的一个作用是定义如滤波器所识别的数据分组的服务质量QoS等级。为此，对于各数据分组，滤波器指向或者识别QCI以及可能还有分配和保留优先级ARP，使得对于各数据分组，存在QCI或者QCI和ARP组合，其然后由PCEF来实现。

关于SDF，如上所述，它们如所述包括PCEF接收的数据分组的滤波器。除了QoS的定义之外，滤波器可定义诸如比特率、丢弃概率、等待时间之类的参数以及能够用来优化或定义数据分组传输的可能的其它参数。大体上，SDF的滤波器处理所有数据分组，而与PCEF从哪一个节点接收数据分组无关，但是实际上，在系统中的PCEF与各种其它节点之间将常常存在专用SDF以及因而存在专用滤波器。

PCEF的功能在于这些QCI/ARP组合的处理。在当前情况下，数据分组的QCI采用根据QCI值的不同含意来解释：当前，存在九个标准化QCI值，其各表示某个QoS等级或值。例如，这九个标准化值能够作为1-9或者作为0-8来发信号通知。当然，值九只是示例，将QCI自动解释为表示某个QoS等级或值的上限当然能够改变。因此，这能够被看作按照第一预定方式来解释一直到九(或者另一个预定义极限)的QCI。

现在来看高于九(或者另一个预定义极限)的QCI在本文所公开的PCEF中如何由PCEF解释为表示QCI应当按照第二预定方式来解释。第二预定方式可包括QCI值被解释为QoS值，但是在一个示例中，高于九的QCI的解释包括下列一个或多个：

●分组数据优先等级，

●QoS等级，

●GTP-U、GPRS隧道协议的报头扩充中的标记。

在实施例中，第二预定方式有所不同，即对于从其中接收数据分组的节点所使用的RAT是单独的。

QCI的这种使用在图2中示出，其示出QCI如何能够由PCEF功能按照上述方式来解释的示例：对于所有RAT，一直到并且包括某个值(图2中示为N)的QCI被解释为表示对应QoS。换言之，例如，5的QCI将被解释为表示5的QoS等级。

但是，超过预定义值N的QCI值在这个示例中采用另一个含意、例如分组优先级值来解释。又如图2所示，PCEF也可设计成使得它对不同RAT以不同方式来解释大于N的某个QCI值，即，对于GERAN，该解释是X，对于UTRAN，它是Z，以及对于LTE，它是Q，其中X、Z和Q将在下文举例说明。另外，对于不同RAT对大于N的QCI值的不同解释因此可包括解释或应用以及应用所使用的值。例如，N+2的QCI值可解释为：对于GERAN为应用X、值Y，对于UTRAN为的应用Z、值W，以及对于LTE技术为应用Q、值R。以N=9的情况为例：则，如果QCI值为18，则这在RAT为GERAN时能够解释为分组数据优先等级12，在RAT为UTRAN解释为QoS值/等级9，以及在RAT为LTE时解释为具有例如值15的第三应用。

因此，PCEF解释QCI的一种方式可采取PCEF所保持的表的形式，例如图2所示的表。

由PCEF对QCI的解释的另一个示例在图3中示出。一直到并且包括预定义值N、例如九的所有QCI再次与RAT无关地解释为QoS值，而高于预定义值N的QCI按照另一种方式来解释，其可包括QoS值：在图3的示例中，PCEF还具有对不同RAT以不同方式来解释高于N的值的QCI的能力。一个示例是其中QCI=N+2，其对于GERAN被解释为SIRIG GTP_U Ext报头标记，值=17，以及对于UTRAN，QCI=N+2被解释为SIRIG GTP_U Ext报头标记，值=19，而对于LTE，QCI=N+2按照另一种方式来解释，在这里示为“解释Q、值Y”。

在QCI=N+3的情况下，QCI对所有RAT被解释为QoS值，但是具有不同等级，其当然也可能是相同等级。所示的等级对于GERAN为3，对于UTRAN为6，以及对于LTE为5，其当然只是示例。

图4示出具有功能块的PCEF 400：如图4所示，PCEF包括通信功能405，其负责通过PCC接口与PCRF的通信，以及负责与系统中诸如SGSN和SGW之类的其它节点(从其中接收数据分组)的通信。由数据分组功能410来接收和处理的数据分组以及经由PC接口来自PCRF的有关SDF的信息由SDF信息功能425、即与SDF滤波器功能430(其负责建立所接收数据分组的SDF滤波器)进行通信的功能来处理。

PCEF 400的完整的功能以及具体来说是单元410和430的功能由控制功能415来操控，控制功能415有权访问存储器功能420，其中可存储表、例如图2和图3所示的表。

图5示出供蜂窝系统的策略和计费执行功能PCEF中使用的方法500的流程图。如图5所示，方法500包括步骤505，经由某种无线电接入技术RAT从蜂窝系统中的至少一个其它节点来接收数据分组。方法500还包括：步骤510，经由策略和计费控制PCC接口与策略和计费规则功能PCRF进行通信；以及步骤515，从PCC接收服务数据流SDF的定义。SDF包括所接收数据分组的滤波器，其中滤波器定义每个所接收数据分组的质量类索引QCI。方法500还包括步骤520，采用其相应滤波器来建立所述服务数据流SDF，并且方法500包括：步骤525，对于所有RAT按照第一预定义方式来解释一直到并且包括预定义值的所接收数据分组的QCI；以及步骤530，按照第二预定义方式来解释高于所述预定义值的QCI。

在按照方法500的实施例中，第二预定义方式对每个RAT是单独的。

在按照方法500的实施例中，第一预定义方式是将QCI解释为承载。

在按照方法500的实施例中，第二预定义方式包括下列一个或多个：

●分组数据优先等级，

●QoS等级，

●GTP-U、GPRS隧道协议的报头扩充中的标记。

在按照方法500的实施例中，所述滤波器还识别所接收数据分组的分配和保留优先级ARP值，并且将每个ARP与QCI组对。

本文所述的PCEF和方法的优点在于，在PCEF与PCRF之间的PCC接口中不需要新的参数，但是PCEF的能力仍然得到增强。也不需要定义和操控新的QOS范例。由于没有使用新的QoS范例，所以QCI/ARP的现有操控能够在FTP CDR(Gz)、在线计费CDR操控(Gy/Ro)和其它计费接口（例如Rf）中再使用。分组处理的差异仍然处于分组核心中的非GBR承载的定义的范围之内。

本文中使用的缩写词

3GPP　　第三代合作伙伴项目

ARP　　　分配和保留优先级

BSS　　　基站子系统

GERAN 　 GSM EDGE无线电接入网

GGSN　　 GPRS支持节点

GPRS　　通用分组无线服务

GTP-U　　GPRS隧道协议，用户平面

LTE　　　长期演进

MAG　　　移动接入网关

PCC　　　策略和计费控制

PCEF　　策略和计费执行功能

PCRF　　策略和计费规则功能

PGW　　分组数据网络网关

RAT　　无线电接入技术

QCI　　　QoS索引

QoS　　　服务质量

UTRAN　通用陆地无线电接入网。

在附图和说明书中，公开了本发明的示范实施例。但是，可对这些实施例进行许多变更和修改，而没有实质上背离本发明的原理。相应地，虽然采用具体术语，但是它们仅以一般性和描述性意义来使用，而不是用于限制的目的。

本发明并不局限于以上所述和附图所示的实施例的示例。

Claims

1.一种用于蜂窝系统的策略和计费执行功能PCEF(400)，包括：

通信功能块（405）；

数据分组操控功能块（410）；

控制功能块（415）；

存储器功能块（420）；

服务数据流SDF信息功能块（425）；以及

SDF滤波器功能块（430），

其中所述通信功能块（405）和所述数据分组操控功能块（410）被布置成借助于某种无线电接入技术RAT从所述蜂窝系统中的至少一个其它节点来接收数据分组，

其中所述通信功能块（405）还被布置成经由策略和计费控制PCC接口与策略和计费规则功能PCRF进行通信，

其中所述SDF信息功能块（425）和所述SDF滤波器功能块（430）还被布置成建立服务数据流SDF，所述SDF由PCRF通过所述PCC接口为所述PCEF(400)来定义，并且其包括用于所接收数据分组的滤波器，所述滤波器定义每个所接收数据分组的质量类索引QCI，

其中所述控制功能块（415）和所述存储器功能块（420）被布置成对于所有RAT按照第一预定义方式来解释一直到并且包括预定义值的所接收数据分组的QCI，并且按照第二预定义方式来解释高于所述预定义值的QCI。

2.如权利要求1所述的PCEF(400)，其中，所述第二预定义方式对于每个RAT是单独的。

3.如权利要求1或2所述的PCEF(400)，其中，所述第一预定义方式是将所述QCI解释为承载。

4.如权利要求1或2所述的PCEF(400)，其中，所述第二预定义方式包括下列中的一个或多个：

●分组数据优先等级，

●QoS等级，

●GTP-U、GPRS隧道协议的报头扩充中的标记。

5.如权利要求1或2所述的PCEF(400)，其中，所述滤波器还被布置成识别所接收数据分组的分配和保留优先级ARP值，并且将每个ARP与QCI组对。

6.一种供蜂窝系统中的策略和计费执行功能PCEF中使用的方法(500)，所述方法(500)包括借助于某种无线电接入技术RAT从所述蜂窝系统中的至少一个其它节点接收(505)数据分组，所述方法(500)还包括经由策略和计费控制PCC接口与策略和计费规则功能PCRF进行通信(510)，并且从所述PCC接收服务数据流SDF的定义(515)，所述SDF包括所接收数据分组的滤波器，其中滤波器定义每个所接收数据分组的质量类索引QCI，所述方法(500)还包括采用其相应滤波器来建立(520)所述服务数据流SDF，所述方法(500)包括对于所有RAT按照第一预定义方式来解释(525)一直到并且包括预定义值的所接收数据分组的QCI，并且按照第二预定义方式来解释(530)高于所述预定义值的QCI。

7.如权利要求6所述的方法(500)，按照所述方法，所述第二预定义方式对于每个RAT是单独的。

8.如权利要求6或7所述的方法(500)，按照所述方法，所述第一预定义方式是将所述QCI解释为承载。

9.如权利要求6或7所述的方法(500)，按照所述方法，所述第二预定义方式包括下列中的一个或多个：

●分组数据优先等级，

●QoS等级，

●GTP-U、GPRS隧道协议的报头扩充中的标记。

10.如权利要求6或7所述的方法(500)，按照所述方法，所述滤波器还识别所接收数据分组的分配和保留优先级ARP值，并且将每个ARP与QCI组对。