CN104302004A - 业务保障实现方法、系统和分组数据服务节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种业务保障实现方法、系统和分组数据服务节点，涉及移动网智能管道的业务保障技术领域。该方法包括：PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧；PDSN检测用户使用业务的业务类型；PDSN根据业务类型确定用户需要提升用户等级；PDSN将用户的提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障；如果用户停止使用业务，PDSN将用户的初始用户等级发送至无线侧。核心网PDSN检测业务类型，动态调整用户等级，将提升的用户等级而不是业务类型发送至无线侧，无线侧根据动态用户等级进行资源调度，创造性地通过动态调整用户等级，实现基于业务的QoS保障。

Description

业务保障实现方法、系统和分组数据服务节点

技术领域

本发明涉及移动网智能管道的业务保障技术领域，特别涉及一种业务保障实现方法、系统和分组数据服务节点。

背景技术

随着无线宽带互联网的不断发展与普及，CDMA20001x-EVDO（Evolution Data Only，RevA）无线通信系统数据业务量呈现快速增长，用户使用业务类型越来越丰富，除了文件下载、网页浏览等传统的BE（Best Effort,尽力而为）业务外，视频、网络游戏等对网络QoS（Quality of Service，服务质量）有更高要求的业务呈现迅猛发展趋势。

而对网络运营商而言，既是对网络要求提出更高挑战，更是提供差异化运营服务的巨大商机。多种业务类型的不断发展，要求EVDO网络运营商在有限的网络资源（如带宽、连接）下为用户不同应用业务提供不同的QoS保障，以此改善用户体验，同时也能够使得整个网络的系统资源得到充分合理的利用。

虽然EVDO网络在国际标准上支持完善QoS架构，可以通过无线链路层多流承载上层不同应用业务，但这一架构仅仅停留在理论层，在全球范围内实际EVDO网络部署中终端并不支持，也导致目前实际EVDO网络中并无有效的业务QoS保障手段。

在申请号为201110256618.0、发明名称为“一种EVDO系统中保证应用业务QoS的方法及装置”的专利中，PDSN检测业务类型，在下行数据包中修改IP包头字段指示业务类型，无线侧BSC/PCF检测IP包头字段，根据业务类型进行QoS保障。这种方式改造难度大，实用性较差。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个目的是提供一种用于业务保障实现的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种业务保障实现方法，包括：

PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧；

PDSN检测用户使用业务的业务类型；

PDSN根据业务类型确定用户需要提升用户等级；

PDSN将用户的提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障；

如果用户停止使用业务，PDSN将用户的初始用户等级发送至无线侧。

可选地，PDSN将用户的提升用户等级发送给无线侧包括：PDSN将用户的提升用户等级通过用户等级参数Inter-User-Priority发送给无线侧。

可选地，PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧包括：

用户上线激活，PDSN接收AAA下发的已签约用户等级参数，获得初始用户等级；PDSN将初始用户等级转发至无线侧;

或者，

PDSN配置用户的初始用户等级，PDSN将初始用户等级转发给无线侧；

或者，

PDSN接收PCRF下发的初始用户等级，PDSN将初始用户等级转发给无线侧。

可选地，无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障包括：无线侧根据用户的提升用户等级提升用户的比特优先级系数或比特填充优先级系数，从而提升用户的无线资源优先级。

可选地，无线侧BE业务调度算法为：

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

或者,

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BSM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBSM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

其中，TS_BM为比特优先级系数，TS_BSM为比特填充优先级系数,GoSFactor是权重系数，TargetThroughput是目标速率，AvgThroughput是每个流的平均吞吐量，Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于流的参数，Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于流的参数，ε是一个小的正数，GoSFactor参数根据用户等级参数Inter-User-Priority设置。

根据本发明的另一方面，提供一种分组数据服务节点，包括：

业务类型检测模块，用于检测用户使用业务的业务类型；

用户等级确定模块，用于根据业务类型确定用户需要提升用户等级，发送用户的提升用户等级；

业务结束检测模块，用于检测用户是否停止使用业务，如果是，发送用户的初始用户等级；

用户等级发送模块，用于将用户的初始用户等级发送到无线侧；接收来自用户等级确定模块的提升用户等级，将提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障；接收来自业务结束检测模块的初始用户等级，将初始用户等级发送给无线侧。

可选地，用户等级发送模块将用户的提升用户等级通过用户等级参数Inter-User-Priority发送给无线侧。

可选地，用户等级发送模块在用户上线激活时接收AAA下发的初始用户等级，将初始用户等级转发至无线侧;

或者，

用户等级发送模块获得本地配置的用户的初始用户等级，将初始用户等级转发给无线侧；

或者，

用户等级发送模块接收PCRF下发的初始用户等级，将初始用户等级转发给无线侧。

根据本发明的又一方面，提供一种业务保障实现系统，包括上述的分组数据服务节点，以及无线侧网元设备。

可选地，无线侧网元设备根据用户的提升用户等级提升用户的比特优先级系数或比特填充优先级系数，从而提升用户的无线资源优先级。

可选地，无线侧网元设备业务调度算法为：

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

或者,

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BSM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBSM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

其中，TS_BM为比特优先级系数，TS_BSM为比特填充优先级系数,GoSFactor是权重系数，TargetThroughput是目标速率，AvgThroughput是每个流的平均吞吐量，Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于流的参数，Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于流的参数，ε是一个小的正数，GoSFactor参数根据用户等级参数Inter-User-Priority设置。

本发明的一个优点在于，核心网PDSN检测业务类型，动态调整用户等级，将提升的用户等级而不是业务类型发送至无线侧，无线侧根据动态用户等级进行资源调度，创造性地通过动态调整用户等级，实现基于业务的QoS保障。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明的业务保障实现方法的一个实施例的流程图。

图2示出根据本发明的EVDO网络中业务QoS保障的一个施例的流程图。

图3示出根据本发明的AAA下发初始用户等级业务保障的一个实施例的流程图。

图4示出根据本发明的PDSN的一个实施例的结构图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出根据本发明的业务保障实现方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，步骤102，用户上线激活时，PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧。例如，通过Inter-User-Priority参数传递用户等级。

步骤104，PDSN检测用户使用业务的业务类型。例如，PDSN检测用户使用的业务，确定该业务是实时性要求较高的视频业务，或者是指定的要求有QoS保障的业务。

步骤106，PDSN根据业务类型确定用户需要提升用户等级。根据业务的业务类型，确定用户等级，例如，金牌用户、银牌用户或者铜牌用户等。

步骤108，PDSN将用户的提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障。下面简单介绍一个基于用户等级进行资源调度的例子：

CDMA EVDO Rev A网络BE业务调度算法为：

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}---\left(1\right)$

或者,

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BSM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBSM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}---\left(2\right)$

其中，TS_BM为比特优先级系数，TS_BSM为比特填充优先级系数,GoSFactor是权重系数，TargetThroughput是目标速率，AvgThroughput是每个流的平均吞吐量，Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于流的参数，Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于流的参数，ε是一个很小的正数。当平均速率低于目标速率时，分母为ε，计算出的系数将很大。这一机制使得系统尽量保证速率敏感流的最低速率要求。TSBM、TSBSM越高，用户无线资源优先级越高。

其中GoSFactor参数与TSBM、TSBSM正相关，无线侧根据用户等级参数Inter-User-Priority设置GoSFactor参数，用户等级越高，Inter-User-Priority越大，GoSFactor参数越大，TS_BM、TS_BSM越高，用户无线资源优先级越高。因此，提高了用户等级后，业务的无线优先级越高，获得更好的无线资源调度，实现业务保障。

步骤110，如果用户停止使用业务，PDSN将用户的初始用户等级发送至无线侧。

上述实施例中，核心网PDSN检测业务类型，动态调整用户等级，将提升的用户等级而不是业务类型发送至无线侧，无线侧根据动态用户等级进行资源调度，创造性地通过动态调整用户等级，实现基于业务的QoS保障。

现有技术需要对PDSN、BSC、以及PDSN与BSC/PCF间的A10接口全部进行改造，由于实际部署中BSC数量大，且PDSN需求修改A10接口IP包字段，改造难度大，实用性差。而本文中的技术方案，立足现网实际，不同于现有技术中将业务类型发送到无线侧进行QoS保障，而是根据业务类型动态调整用户等级，将用户等级发送给无线侧进行QoS保障，只需PDSN简单升级，对A10接口、无线侧BSC/PCF无任何影响，其思路不同于现有的方式和方案，更具创新性与实用性。

根据业务的保障需求来提升用户等级，一个典型的对应关系例如如下表1所示，其中用户等级分为金牌、银牌、铜牌三类，金牌等级最高。

表1

EVDO网络用户上线激活时，核心网侧会分配给用户一个初始用户等级，PDSN通过A11信令中Inter-User-Priority参数代表用户等级转发给无线侧，无线侧根据此参数实现基于用户等级的QoS保障。核心网分配初始等级的方式有三种：

（1）核心网AAA设备（Authentication,Authorization andAccounting，认证、授权和计费）下发给PDSN，PDSN转发给无线侧；

（2）AAA不下发，由PDSN配置用户默认等级，即用户初始等级，由PDSN直接转发给无线侧；

（3）在部署PCC（Policy Control and Charging，策略控制和计费）架构的情况下，由PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能单元）下发初始用户等级给PDSN，PDSN转发给无线侧。

本发明中的各个实施例分别支持各种初始等级分配方式。

图2示出根据本发明的EVDO网络中业务QoS保障的一个施例的流程图。在该实施例中，PDSN增加DPI（Deep Packet Inspection，深度包检测）能力，检测业务类型、业务开始、业务结束。

如图2所示，步骤202，用户上线激活，获得初始用户等级，将该初始用户等级发送给无线侧。

步骤204，用户开始使用业务。

步骤206，当用户使用业务时，核心网PDSN检测业务类型，判断是否需要提升用户等级。如果是，继续步骤208，否则，继续步骤204，进行检测。

步骤208，如果检测到是需要进行QoS保障的业务，PDSN在业务开始时提升用户等级，并转发至无线侧。需要QoS保障的业务可以是运营商明确指定需要保障的业务，可以是运营商自营的业务，如中国电信的爱音乐、天翼阅读、天翼视讯等，也可以是其他合作方的CP/SP业务，如优酷、土豆、百度视频等。

步骤210，无线侧根据用户等级进行资源调度，实现基于业务的保障。

步骤212，PDSN检测用户业务情况，核心网侧检测业务是否结束；如果结束，继续步骤214，否则，继续步骤210。

步骤214，如果用户停止使用此业务，PDSN侧恢复初始用户等级，并转发至无线侧。

步骤216，无线侧重新进行资源调度，对该用户不再进行QoS业务保障。

上述实施例中，核心网PDSN检测到指定业务类型时，在业务开始时、业务结束时动态调整用户等级，实现基于业务的差异化QoS保障。从用户角度来看，当使用需要保障的业务时，就能获得QoS保障，当不再使用时，就不再获得QoS保障，真正实现了基于业务的QoS保障方案。由此，创造性地通过动态调整用户等级，实现基于业务的QoS保障方案。

图3示出根据本发明的AAA下发初始用户等级业务保障的一个实施例的流程图。该实施例以核心网AAA设备下发用户初始等级为例，分析了明实现业务保障方案流程。

如图3所示，步骤301，用户上线激活，AAA已签约用户等级，向PDSN下发等级参数，一般可设置Inter-User-Priority=1，并转发至无线侧。

步骤302，用户发起可保障重点业务，如视频、游戏等高带宽需求、高附加值业务。

步骤303，PDSN检测到重点保障业务开始，PDSN提升用户等级，如Inter-User-Priority=2，并发往无线侧，无线侧根据用户等级参数调整无线优先级，实现对业务的保障；

步骤304，PDSN检测到重点保障业务结束时，PDSN恢复用户等级，此时设置Inter-User-Priority=1，并发往无线侧，无线侧停止对业务的保障，实现差异化业务保障。

图4示出根据本发明的PDSN的一个实施例的结构图。如图4所示，该节点包括：业务类型检测模块41，用于检测用户使用业务的业务类型；用户等级确定模块42，用于根据业务类型确定用户需要提升用户等级，发送用户的提升用户等级；业务结束检测模块43，用于检测用户是否停止使用业务，如果是，发送用户的初始用户等级；用户等级发送模块44，用于在用户上线激活时，获得用户的初始用户等级，将用户的初始用户等级发送到无线侧；接收来自用户等级确定模块的提升用户等级，将提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据提升用户等级对用户实现基于业务的保障；接收来自业务结束检测模块的初始用户等级，将初始用户等级发送给无线侧。

在一个实施例中，用户等级发送模块将用户的初始用户等级、提升用户等级通过用户等级参数Inter-User-Priority发送给无线侧。

在一个实施例中，用户等级发送模块在用户上线激活时接收AAA下发的初始用户等级，将初始用户等级转发至无线侧。在一个实施例中，用户等级发送模块获得本地配置的用户的初始用户等级，将初始用户等级转发给无线侧。在一个实施例中，用户等级发送模块接收PCRF下发的初始用户等级，将初始用户等级转发给无线侧。

需要指出，图4中各个模块的功能或者作用可以参见上文中方法实施例的对应描述，为简洁起见在此不再详细描述。

本公开中创造性地利用现有EVDO网络中用户等级可调整的属性，在不改造现有无线网络、仅对核心网PDSN（Packet Data ServingNode，分组数据网关）少量升级要求的基础上，实现对不同业务应用的QoS保障。与现有技术相比，具备以下优点：只需核心网PDSN少量升级，对现网其他网络设备、接口无额外要求，方便现网落地，更具可操作性；在EVDO网络中真正实现基于业务的QoS保障，达到差异化运营服务质量要求，具有创新性。

至此，已经详细描述了根据本发明的业务保障实现方法和网元设备。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种业务保障实现方法，其特征在于，包括：

分组数据服务节点PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧；

所述PDSN检测所述用户使用业务的业务类型；

所述PDSN根据所述业务类型确定所述用户需要提升用户等级；

所述PDSN将所述用户的提升用户等级发送给无线侧，以便无线侧根据所述提升用户等级对所述用户实现基于业务的保障；

如果所述用户停止使用所述业务，所述PDSN将所述用户的所述初始用户等级发送至无线侧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDSN将所述用户的提升用户等级发送给无线侧包括：

所述PDSN将所述用户的提升用户等级通过用户等级参数Inter-User-Priority发送给无线侧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDSN将用户的初始用户等级发送到无线侧包括：

所述用户上线激活，所述PDSN接收认证、鉴权、计费服务器AAA下发的已签约用户等级参数，获得所述初始用户等级；所述PDSN将所述初始用户等级转发至无线侧;

或者，

所述PDSN配置所述用户的初始用户等级，所述PDSN将所述初始用户等级转发给无线侧；

或者，

所述PDSN接收策略与计费规则功能单元下发的所述初始用户等级，所述PDSN将所述初始用户等级转发给无线侧。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线侧根据所述提升用户等级对所述用户实现基于业务的保障包括：

所述无线侧根据所述用户的所述提升用户等级提升所述用户的比特优先级系数或比特填充优先级系数，从而提升所述用户的无线资源优先级。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线侧业务调度算法为：

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

或者,

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BSM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBSM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

其中，TS_BM为比特优先级系数，TS_BSM为比特填充优先级系数,GoSFactor是权重系数，TargetThroughput是目标速率，AvgThroughput是每个流的平均吞吐量，Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于流的参数，Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于流的参数，ε是一个小的正数，GoSFactor参数根据用户等级参数Inter-User-Priority设置。

6.一种分组数据服务节点，其特征在于，包括：

业务类型检测模块，用于检测所述用户使用业务的业务类型；

用户等级确定模块，用于根据所述业务类型确定所述用户需要提升用户等级，发送所述用户的提升用户等级；

业务结束检测模块，用于检测所述用户是否停止使用所述业务，如果是，发送所述用户的初始用户等级；

用户等级发送模块，用于将所述用户的所述初始用户等级发送到无线侧；接收来自所述用户等级确定模块的所述提升用户等级，将所述提升用户等级发送给无线侧以便无线侧根据所述提升用户等级对所述用户实现基于业务的保障；接收来自所述业务结束检测模块的所述初始用户等级，将所述初始用户等级发送给无线侧。

7.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，所述用户等级发送模块将所述用户的提升用户等级通过用户等级参数Inter-User-Priority发送给无线侧。

8.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，所述用户等级发送模块在所述用户上线激活时接收AAA下发的所述初始用户等级，将所述初始用户等级转发至无线侧;

或者，

所述用户等级发送模块获得本地配置的所述用户的初始用户等级，将所述初始用户等级转发给无线侧；

或者，

所述用户等级发送模块接收策略与计费规则功能单元下发的所述初始用户等级，将所述初始用户等级转发给无线侧。

9.一种业务保障实现系统，其特征在于，包括如权利要求6至8中任意一项所述的分组数据服务节点，以及无线侧网元设备。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述无线侧网元设备根据所述用户的所述提升用户等级提升所述用户的比特优先级系数或比特填充优先级系数，从而提升所述用户的无线资源优先级；

和/或

无线侧网元设备业务调度算法为：

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

或者,

${\mathrm{TS}}_{\mathrm{BSM}}=\frac{\mathrm{GoSFactor}*\mathrm{Thrghpt}2\mathrm{DelayConvFactorBSM}}{\max (\mathrm{\ϵ},\mathrm{AvgThroughput}-T\arg \mathrm{etThroughput})}$

其中，TS_BM为比特优先级系数，TS_BSM为比特填充优先级系数,GoSFactor是权重系数，TargetThroughput是目标速率，AvgThroughput是每个流的平均吞吐量，Thrghpt2DelayConvFactorBM是基于流的参数，Thrghpt2DelayConvFactorBSM是基于流的参数，ε是一个小的正数，GoSFactor参数根据用户等级参数Inter-User-Priority设置。