CN109041129B - 一种双连接架构QoS协商改进的方法及装置 - Google Patents

一种双连接架构QoS协商改进的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双连接架构QoS协商改进的方法及装置，涉及移动通信网络技术领域，其方法包括：服务网关SGW收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；所述SGW将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。

Description

一种双连接架构QoS协商改进的方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信网络技术领域，特别涉及一种双连接架构QoS协商改进的方法及装置。
背景技术
随着近年来智能终端的日益丰富，移动互联网发展非常迅猛，无线数据流量和信令数量对网络的造成了前所未有的冲击，这使得“频谱”和“站点”从未像现在这样成为左右无线网络未来发展的关键因素。传统的EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)中为了增强网络覆盖、提高热点区域的容量引入了立体分层式网络，分层式网络的最大特点是引入了大量的微基站，用于增强网络覆盖以及热点区域的容量。一般来说异构组网，宏站覆盖较大区域，解决移动通信连续性覆盖所面临的问题。微基站设备所覆盖区域，吸收热点地区的数据量或者补充盲点覆盖，这样的微基站通常在网络中作为Slave eNB部署。在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)R12标准中，提出了终端同时连接在Master eNB和Slave eNB的方案，终端可同时与两个基站进行通信，实现终端与两个基站的双连接，如图1所示。
当前移动通信已经开始向第五代移动通信时代发展，在5G中，一般会新建一套NR(New Radio，新的无线)，NR通过eNB与EPC(Evolved Packet Core，演进核心网)核心网相连，这就是通常意义上的NSA(None Stand-Alone，非独立)架构。在NSA架构下，NR也可以充当分层式网络中的微基站来提供网络的覆盖率、增强网络的容量，同时还可以为用户提供5G的更高QoS(Quality of Service，服务质量)的体验，如图2所示。
在这种架构下，用户的承载信息初始全部建立在Master eNB，当Master eNB感知到网络负荷较大时，会通过S1-MME接口发起E-RAB(Evolved Radio Access Bearer，演进的无线接入承载)Modification Indication到MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)，MME会根据指示中携带的承载信息通知SGW(Serving Gateway，服务网关)承载信息的更改，当网络侧更新完成后通过MME下发E-RAB Modification Confirm到Master eNB，从而完成承载的迁移。
这种双连接方式对于网络侧是完全透明的，网络侧下发的QoS参数完全是按照EPC的策略来下发的。现有的EPC架构下单用户签约的QoS最大为4.3Gbps，协商的下行最大速率为10Gbps，无法达到5G所宣称的单用户20Gbps的下行需求。这样即使在网络中部署了NR，用户也无法体会到NR所带来的QoS提高的好处，从而也就无法发挥NR的优势所在。
发明内容
根据本发明实施例提供的方案解决的技术问题是现有的EPC架构用户无法体会到网络中部署的NR所带来的QoS提高的好处。
根据本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的方法，包括：
服务网关SGW收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；
当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
所述SGW将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
优选地，所述迁移消息包括网络侧承载迁移的RAT(Radio Access Technologies，无线接入技术)类型；其中，所述RAT类型为NR。
优选地，所述当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧PGW(PDN Gateway，PDN网关)和PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能)进行协商，得到与NR相适应的QoS包括：
当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW；
所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP-CAN(IP-Connectivity Access Network，IP连接访问网络)会话修改消息；
所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS；
优选地，还包括：
所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端。
优选地，所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端包括：
所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给MME；
所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB；
所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
根据本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的方法，包括：
主eNB向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，使所述SGW在判断所述迁移消息中的迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
所述主eNB接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
根据本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的装置，包括：
检查模块，用于收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；
协商模块，用于当判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
传送模块，用于将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
优选地，所述协商模块具体用于当判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW，使所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP连接访问网络IP-CAN会话修改消息，以便所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS。
优选地，还包括：
转发单元，用于接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给移动管理实体MME，使所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB，以便所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
根据本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的系统，包括：
主eNB，用于通过向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR；
服务网关SGW，用于判断主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关，并在判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS。
根据本发明实施例提供的方案，增加了NSA架构下的新的QoS协商机制，协商后的增强型QoS可以在NR和UE生效，从而提高UE的吞吐量，提高用户的体验。
附图说明
图1是现有技术提供的EPS中的双连接架构示意图；
图2是现有技术提供的NSA架构下的双连接架构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的方法流程图；
图4是本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的装置示意图；
图5是本发明实施例提供的NSA架构下(R)AN发起E-RAB修改流程图；
图6是本发明实施例提供的PGW发起的QoS更新过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图3是本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的方法流程图，如图3所示，包括：
步骤S301：服务网关SGW收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；
步骤S302：当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
步骤S303：所述SGW将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
其中，所述迁移消息包括网络侧承载迁移的RAT类型；其中，所述RAT类型为NR。
其中，所述当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧PGW和PCRF进行协商，得到与NR相适应的QoS包括：当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW；所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP-CAN会话修改消息；所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS。
本发明实施例还包括：所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端。
其中，所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端包括：所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给MME；所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB；所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
本发明实施例提供了一种双连接架构QoS协商改进的方法，包括：
主eNB向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，使所述SGW在判断所述迁移消息中的迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
所述主eNB接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
图4是本发明实施例提供的一种双连接架构QoS协商改进的装置示意图，如图4所示，包括：检查模块401，用于收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；协商模块402，用于当判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；传送模块403，用于将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
其中，所述协商模块402具体用于当判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW，使所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP连接访问网络IP-CAN会话修改消息，以便所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS。
本发明实施例还包括：转发单元，用于接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给移动管理实体MME，使所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB，以便所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
本发明实施例提供了一种双连接架构QoS协商改进的系统，包括：主eNB，用于通过向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR；服务网关SGW，用于判断主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关，并在判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS。
图5是本发明实施例提供的NSA架构下(R)AN发起E-RAB修改流程图，如图5所示，包括：
步骤501，Master eNB发起E-RAB修改指示到MME，携带Secondary RAT类型为NR；
步骤502，MME向承载对应的SGW发起修改承载请求；
步骤503，SGW检查携带消息中携带RAT类型，则发送修改承载请求到PGW；
步骤504，PGW检查消息中携带RAT类型，则发送IP-CAN会话修改请求到PCRF，指示PCRF当前的承载修改的目的RAT类型；
步骤505，PCRF检查用户签约及当前承载的RAT Type为NR，则根据签约及当前承载类型决策该承载的满足5G需求的QoS信息，并携带协商后的QoS信息到PGW；
步骤506，PGW返回修改承载响应到SGW，携带协商后的增强的QoS；
步骤507，SGW将修改承载响应发送到MME，携带增强的QoS；
步骤508，MME将增强的QoS通过扩展的E-RAB修改确认消息携带到Master eNB；Master eNB识别为增强型的QoS且接入了Slave NR，则将该QoS信息下发到NR；
图6是本发明实施例提供的PGW发起的QoS更新过程示意图，如图6所示，包括：
步骤601，PGW向SGW发起更新承载请求，携带增强型的QoS信息；
步骤602，SGW将更新承载请求转发到MME；
步骤603，MME构造包含增强QoS的修改EPS承载请求并通过E-RAB修改请求携带到Master eNB；
步骤604，Master eNB将承载QoS映射到数据承载资源的QoS并向UE发起连接重配；
步骤605，UE向eNB发送重配完成消息；
步骤606，Master eNB向MME返回E-RAB修改响应来接受网络侧下发的增强型QoS；
步骤607，UE向Master eNB发送修改EPS承载响应来接受网络侧下发的增强型QoS，消息通过上行直传消息表现；
步骤608，Master eNB将上行直传消息发送到MME；
步骤609，MME向SGW返回更新承载响应；
步骤610，SGW向PGW返回更新承载响应。
根据本发明实施例提供的方案，当Master eNB发起承载修改指示网络侧承载修改时，指示网络侧承载向NR迁移；网络侧发现迁移的目的RAT类型为NR则通过PCRF下发增强型QoS在E-RAB Modification Indication中携带到Master eNB；同时PCRF触发PGW发起网络侧的承载更新通知UE进行QoS更新。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双连接架构QoS协商改进的方法，包括：
服务网关SGW收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；
当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
所述SGW将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
2.根据权利要求1所述的方法，所述迁移消息包括网络侧承载迁移的无线接入技术RAT类型；其中，所述RAT类型为NR。
3.根据权利要求2所述的方法，所述当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS包括：
当所述SGW判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW；
所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP连接访问网络IP-CAN会话修改消息；
所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端。
5.根据权利要求4所述的方法，所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将其转发给需要进行QoS更新的用户终端包括：
所述SGW接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给移动管理实体MME；
所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB；
所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
6.一种双连接架构QoS协商改进的方法，包括：
主eNB向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，使所述SGW在判断所述迁移消息中的迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
所述主eNB接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
7.一种双连接架构QoS协商改进的装置，包括：
检查模块，用于收到主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息后，判断所述迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关；
协商模块，用于当判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS；
传送模块，用于将所得到的与NR相适应的QoS传送到所述主eNB，以便由所述主eNB转发给接受所述网络侧承载迁移的NR。
8.根据权利要求7所述的装置，所述协商模块具体用于当判断所述迁移与NR有关时，则将包含NR的迁移消息发送给PGW，使所述PGW对所述迁移消息进行检查，并在检查到网络侧承载迁移为NR时，向PCRF发送包含NR的IP连接访问网络IP-CAN会话修改消息，以便所述PCRF通过检查用户签约和所述NR，决策出与NR相适应的QoS。
9.根据权利要求7所述的装置，还包括：
转发单元，用于接收网络侧PGW向用户终端发送的包含所述QoS的网络侧承载更新消息，并将所述网络侧承载更新消息转发给移动管理实体MME，使所述MME根据所述网络侧承载更新消息中的QoS，构建包含QoS的修改网络侧承载消息，并将其发送给主eNB，以便所述主eNB将所述修改网络侧承载消息中的QoS映射到数据承载资源的QoS，并向用户终端发起连接重配，以便更新用户终端的QoS。
10.一种双连接架构QoS协商改进的系统，包括：
主eNB，用于通过向服务网关SGW发送用于网络侧承载迁移的迁移消息，接收所述SGW发送的与NR相适应的QoS，并将所述与NR相适应的QoS转发给接受所述网络侧承载迁移的NR；
服务网关SGW，用于判断主eNB发送的用于网络侧承载迁移的迁移消息中的迁移是否与新的无线NR有关，并在判断所述迁移与NR有关时，与网络侧分组数据网关PGW和策略与计费规则功能PCRF进行协商，得到与NR相适应的服务质量QoS。
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