CN1169400C - 承载业务协商 - Google Patents

Abstract

公开了用于匹配用户要求与承载业务能力的技术。给定至少一个用户请求的QoS矢量与至少一个提供的QoS矢量，选择所得到的QoS矢量以便在通信单元与服务提供者之间建立连接。

Description

承载业务协商

                      发明的领域

本发明涉及蜂窝电信网络并且更具体地涉及在呼叫建立时或在切换时在通信单元与服务提供者(即，诸如无线电网络的承载电路)之间的协商服务质量(QoS)。

                      技术背景

在典型的蜂窝通信网络中，用户根据一个或多个请求的服务质量(QoS)矢量或请求的服务矢量RSV向承载电路(即，服务提供者)定义他或她的服务要求。每个矢量由与该要求的服务相关的许多QoS参数构成。另外，可以将用户要求输入与承载电路进行协商的计算机或计算机应用程序中。这些QoS参数值可以包括但不限于要求的比特率(峰值、平均和/或某一其他速率)、要求的误码率(BER)和要求的传输延迟。另外，用户也可以指定所希望服务的价格参数。对于给定应用来说，每一个QoS参数值的范围对于用户可能是可接受的。例如，在网络浏览应用程序中，用户通常希望愿意为之支付较高价格的高比特率。然而，如果用户对减低价格感兴趣，则此用户可以容忍较低比特率。对于一些应用程序，用户愿意接受的某些QoS参数值的范围可能相对小。例如，在话音应用中，用户由于语音数据对低比特率和/或长延迟敏感而可能不愿意容忍较低比特率或较长传输延迟。在例如低比特率与长延迟的不可接受的情况下，阻塞此呼叫可能是优选的。

用户能表达其服务要求给服务提供者的一种方式是定义两个QoS矢量，其中第一QoS矢量中的QoS参数值代表所希望的服务，并且其中第二QoS矢量中的QoS参数代表可接受(或最低等级)的服务。一般地，所希望的QoS参数值表示代表用户的较低价格等级敏感度，如上所述。相反地，这些可接受的QoS参数值与较高的价格等级敏感度相关。在语音的情况中，某些QoS参数(例如，最大传输延迟)的希望值与可接受值可以是相同的，因而表示用户不愿意接受低于希望的那些QoS参数的值。包含希望与可接受QoS参数值的至少两个QoS矢量可以如下表示：

QoS_希望＝(比特率_最大，延迟_最小，…，价格_希望)

QoS_最低＝(比特率_最低，延迟_最大，…，价格_可接受)

可选择地，用户可以为服务提供者定义QoS矢量的集合，QoS₁，…，QoS_n，其中矢量QoS₁中的QoS参数值的组合代表希望的服务，其中矢量QoS_n中的QoS参数值的组合代表最低但可接受的服务，而其中矢量QoS₂-QoS_n-1中的QoS参数值的组合代表低于希望服务但比最低可接受服务好的可接受服务。在网络浏览应用中，例如，每个矢量QoS₁-QoS_n可能包含不同的比特率值。然而，对于语音应用，每个QoS矢量QoS₁-QoS_n可以包含同一比特率值，再一次以语音数据为示例，用户一般不太愿意接受低于希望QoS的QoS。QoS矢量QoS₁-QoS_n的集合可以表示为：

QoS₁＝(比特率₁，延迟₁，…，价格₁)

QoS₂＝(比特率₂，延迟₂，…，价格₂)

QoS₃＝(比特率₃，延迟₃，…，价格₃)

QoS₄＝(比特率₄，延迟₄，…，价格₄)

QoS_n＝(比特率_n，延迟_n，…，价格_n)

在呼叫建立、切换与呼叫重新协商时，得确定哪一种服务将用于建立连接。得考虑用户的要求与承载电路的容量。承载电路的容量也可以以QoS矢量的形式来表示并且也可以称为提供的服务矢量OSV。将试图匹配用户要求与承载电路容量的程序称为承载业务协商。承载业务协商处理导致协商的QoS矢量或NSV的生成。总之，NSV包含反映服务提供者能提供的并满足RSV中用户指定值的要求的服务的QoS参数值。在用户的要求与承载电路的容量不匹配的情况中，认为此NSV是空的。

应注意：服务提供者不能总保证NSV所定义的服务等级。实际上，此NSV中的QoS参数值仅代表服务提供者将试图在呼叫建立、切换或呼叫重新协商时为用户实现的服务。然而，在承载业务协商与例如呼叫建立之间的期间，条件可能由于诸如数据业务波动与衰落的现象而改变，从而使服务提供者不可能实现此NSV定义的服务等级。如果服务提供者实际上不能实现至少用户最低的可接受服务要求，得重新协商该承载业务，或在正在进行呼叫的情况中，得切换(即，切换到不同的服务提供者)或丢弃此承载业务。

所需要的是用于确定服务提供者是否能满足用户的服务要求的一种实际与有效的承载业务协商技术。因此，公开了用于使系统能根据用户请求的QoS矢量和网络知识选择得到或协商的QoS矢量的方法。

                          概述

因此，本发明提供用于匹配用户的服务要求与承载电路提供的一个或多个服务等级的一种有效方法。更具体地，本发明生成包含QoS参数值，并且是满足RSV的用户指定值的由服务提供者提供的提供服务矢量(OSV)之一的协商QoS矢量。即，NSV。在生成此NSV时，本发明确定包含在一个或多个RSV中的QoS参数值与包含在一个或多个OSV中的QoS参数值之间的差。另外，将每个QoS参数值变换到可比尺度上，以分配有意义的加权给每个参数。

在本发明的一个实施例中，提供用于协商电信连接的一种方法，包括以下步骤：引入代表用户希望的服务等级的第一集合的服务质量(QoS)参数值；引入代表至少一个从服务提供者提供的服务等级的第二集合的QoS参数值；比较第一集合中的QoS参数值与第二集合中相应的QoS参数值；根据比较第一集合中的每个QoS参数值与第二集合中的至少一个相应QoS参数值的步骤选择最佳满足用户希望的服务等级的由服务提供者提供的服务等级；和为此用户建立电信连接作为选择的由服务提供者提供的服务等级的函数。

在本发明的另一实施例中提供一种方法，在用户与承载电路之间协商电信连接时，其中用户为希望的连接类型指定多个参数之中至少一个参数的值，以便匹配用户指定值与承载电路的能力从而满足该用户指定值，该方法包括以下步骤：接受由用户指定的多个参数之中至少一个参数的值；比较用户指定值与所述承载电路上可利用的相应参数值；和在用户与满足用户指定值的承载电路之间建立连接。

在本发明的还一实施例中公开了一种方法，在用户与承载电路之间协商电信连接时，其中用户指定用于希望的连接类型的多个参数之中至少一个参数的值，其中这些参数形成用户指定的服务等级(QoS)矢量，用于匹配用户指定的QoS参数值与承载电路的能力以满足用户指定的QoS参数值，该方法包括以下步骤：接受由用户指定的多个QoS参数之中至少一个QoS参数的值；比较这些用户指定的QoS参数值与所述承载电路上可利用的相应参数的值；和在此用户与满足这些用户指定的QoS参数值的承载电路之间建立连接。

                        附图简述

本发明的这些与其他目的、特征与优点从结合附图阅读的下面所撰写的描述中将是显而易见的，其中：

图1表示根据本发明示例实施例的承载业务协商的结构；

图2表示用于从多个提供的QoS矢量OSV中生成协商的QoS矢量NSV的第一示例性技术；

图3表示用于从多个OSV中生成NSV的另一示例性技术；

图4表示用于从多个请求的QoS矢量RSV与多个OSV中生成NSV的还一示例性技术；和

图5表示不满足RSV参数的OSV的值。

                      详细描述

本发明涉及用于在用户与服务提供者(即，承载业务)之间进行业务承载电路协商的一种实际与有效的技术。一般地，此技术包括比较一个或多个用户定义的服务要求与服务提供者提供的一个或多个服务等级并在可能时选择最佳满足用户服务要求的服务等级。这可以利用三步骤处理来实现，其中：(1)分别由用户引入一个或多个请求的QoS矢量RSV并由服务提供者引入一个或多个提供的QoS矢量OSV；(ii)通过应用合适的换算因数来归一化包含在各个QoS矢量中的QoS参数；和(iii)从一个或多个OSV中选择协商的QoS矢量NSV，其中此NSV代表最佳满足用户服务要求的OSV。

作为将价格参数指定为RSV的一部分的一种可选择方式，用户也可以指定希望服务的价格敏感度参数。此参数一般可以指定为高或低。对于给定应用来说，每个QoS参数值的范围对于用户可能是可接受的。例如，在网络浏览应用中，用户通常希望高比特率，对此高比特率用户对价格的敏感度低。然而，如果用户对价格的敏感度高的话，则此用户可以容忍较低的比特率。利用此价格方案，QoS将包含价格敏感度参数。参见上述的希望与最低或可接受服务等级的示例，敏感度对于希望的服务可能是低的而对于最低或可接受的服务等级可能是高的。

根据本发明的示例性实施例，用于匹配用户服务要求与服务提供者能力的一般结构表示在图1中。根据图1并且根据本发明的三步骤方法中的第一步骤，将一个或多个RSV 110引入到承载业务协商结构100。此承载业务协商结构100随后接入一个或多个OSV 120。在承载业务协商结构100内，比较一个或多个RSV 110与一个或多个OSV120，如下面更具体解释的。如果在比较用户的要求(即，RSV 110中的QoS参数值)与服务提供者的能力(即，一个或多个OSV 120中的QoS参数值)时确定利用一个或多个RSV中的QoS参数值定义的服务质量能由此服务提供者提供的话，则承载业务协商结构100生成NSV 130。

在一个优选实施例中，包含每个RSV 110、OSV 120与NSV 130中的QoS参数值将是相同的。例如，如果RSV 110包含用于比特率与质量的QoS参数值，则OSV 120与NSV 130也将包含用于比特率与质量的QoS参数值。可能包含在每个QoS矢量中的另一QoS参数值是代表用户的价格敏感度的参数。此敏感度的值可以为低或高。上面解释RSV内此参数的使用。相对OSV，此价格敏感度参数的意义如下：如果网络业务低或如果网络空闲，则OSV内的价格敏感度将是低的，这表示网络将愿意以极低费用或免费提供服务或连接。因此，如果用户的价格敏感度高，则具有低价格敏感度的OSV将满足此用户要求。另一方面，OSV内的价格敏感度可能是高的，可能因为网络正忙于大量业务而导致此。在这种情况中，具有低价格敏感度的RSV将最佳匹配此OSV，这是因为用户不在意为此服务支付更多。然而，应注意：如果价格敏感度在OSV内是低的，则RSV内的敏感度是不相干的。即，如果网络愿意以极低费用或免费提供连接，则用户对价格的敏感度是低或高无关紧要。如果另一方面OSV内的敏感度高，则用户指定等级得是低的以便能进行连接。

最好根据干扰、负载与增益的测量，可以利用承载业务生成OSV。根据示例性实施例，根据干扰、负载与增益的长期测量并根据本领域众所周知的技术生成OSV 120。如果必要的话，在生成OSV 120时也可以考虑短期测量。

根据本发明的三步骤方法中的第二步骤，包含在每个RSV与包含OSV中的QoS参数值将进行换算。此换算可以对每个参数执行以便将此参数变换为平均数，例如，单一平均数。由于这些参数可能不总是以线性刻度来表示，所以换算的理由是以正确的内容评估每个参数值。一个参数(例如，比特率)可能只表示在对数刻度上。通过归一化各个参数，可以给一个参数分配一个加权函数并给另一参数分配另一加权函数。

换算各个QoS参数值的另一原因是：在确定哪个OSV最佳匹配用户要求时，应给予每个QoS参数合适量的考虑。例如，如果与诸如延迟和/或信号质量的其他QoS参数相比，对用户来说比特率最重要，则将相对其他参数值换算比特率参数来反映那个重要性。因而，在比较两个不同OSV之间的需要时，其中第一OSV包含只比第二OSV中的比特率参数值好一些的比特率参数值，在三步骤方法的第三步骤期间，则可能选择第一OSV为比第二OSV更希望的OSV，尽管事实上第二QoS矢量中反映的信号质量值远胜于第一QoS矢量中反映的信号质量值。

如本领域技术人员将容易认识到的，可以根据任何数量的公知技术来实现换算。例如，对于每个QoS参数类型(例如，比特率，信号质量)可以保持可比刻度。随后，在三步骤方法的第二步骤期间，包含在RSV与OSV中的各个QoS参数值之中的每个参数值将变换到相应刻度。通过这样做，调整每个QoS参数值来反映相应QoS参数值类型的相对重要性。可选择地，可以给每个QoS参数类型分配特定的加权因数。随后，在此第二步骤期间，给每个QoS参数值加上合适的加权因数。然而，不管使用前面、后面或某一其他可选择换算技术，将明白：通过换算各个QoS参数值，给予每个QoS参数类型合适量的考虑。

根据本发明的三步骤方法中的第三步骤，将一个或多个RSV 110与一个或多个OSV 120进行比较，并且如上所述，如果在一个或多个RSV 110与一个或多个OSV 120之间实现匹配，生成协商的QoS矢量NSV 130。当然，具有许多不同的技术能用于实现此第三步骤。图2-4表示用于实现三步骤方法的第三步骤的许多示例性技术。

在描述图2-4所示的每个示例性技术之前，应注意：如果RSV110、OSV 120与NSV 130包含在N个QoS参数中，则图2-4所示的图表将具有N个维数。然而，为了简化能用于实现本发明方法中的第三步骤的各种技术的讨论，图2-4所示的各个QoS矢量只包含两个QoS参数，例如，比特率与信号质量。因此，图2-4所示的图表全部是二维图表。

在图2中，表示出用于实现本发明的三步骤方法的第三步骤的第一示例性实施例。在所示的示例中，表示出一个RSV与两个OSV。利用OSV₁与RSV定义的区域之间的重叠区域A_RO1和利用OSV₂与RSV定义的区域之间的重叠区域A_RO2用于确定NSV。如本领域技术人员在查看图2之后将容易认识到的，OSV₁下面与左边的区域代表利用OSV₁中的两个QoS参数、比特率与信号质量定义的特定服务等级。同样地，OSV₂下面与左边的区域代表利用OSV₂中的两个QoS参数、比特率与信号质量定义的特定服务等级。相反地，RSV上面与右边的区域代表用户所请求的服务等级。因此，重叠区域A_RO1与A_RO2分别代表如利用OSV₁与OSV₂定义的用户请求的服务等级与承载电路提供的服务等级之间的差别。

本领域技术人员也将明白，与OSV₁相关的服务等级和与OSV₂相关的服务等级满足利用RSV定义的用户的服务要求。然而，与OSV₁相关的服务等级能提供比与OSV₂相关的服务等级更好的比特率。相反地，与OSV₂相关的服务等级能提供比与OSV₁相关的服务等级更好的信号质量。因此，得确定是选择与OSV₁相关的服务等级还是选择与OSV₂相关的服务等级。根据第一示例性技术，最大重叠区域用于确定哪个服务等级最佳满足用户的服务要求。通过计算RSV的参数和每个OSV₁与OSV₂之间的差的乘积来计算重叠区域面积。在这一种情况中，两个OSV满足此RSV，但重叠区域A_RO2大于重叠区域A_RO1，这是因为每个参数RSV与相应参数OSV₂之间的差大于OSV₁与RSV之间的相应差。较大的重叠区域表示OSV参数利用比较小重叠区域大的余量来满足RSV参数。因此，确定与OSV₂相关的服务等级最佳满足用户的服务要求，并因此选择OSV₂为协商QoS矢量NSV。应指出，如果一个区域面积为零，不确定NSV并且可以阻止用户建立连接或在切换的情况中丢弃此用户。

图3表示用于实现本发明方法中的第三步骤的第二示例性技术。根据此第二示例性技术，首先确定和OSV₁与OSV₂相关的服务等级是否满足用户的服务要求，即，是否每个OSV₁与OSV₂中的所有QoS参数值满足RSV中的QoS参数值。随后，只考虑满足用户要求的那些OSV，具有最长长度的一个OSV选择为RSV，其中与那一个OSV相关的服务等级建立为最佳满足用户服务要求的服务等级。

在这种情况中，最长长度矢量表示优选选择不仅满足RSV而且也包含利用最大余量满足RSV中相应参数的一个参数的OSV。如图3所示，OSV₁与OSV₂满足此RSV。OSV₁利用比OSV₂大的余量满足RSV的比特率参数并且OSV₂利用比OSV₁大的余量满足RSV的质量参数。然而，OSV₁利用比OSV₂满足RSV的质量参数大的余量满足RSV的比特率参数。因此，将OSV₁选择为NSV。

应注意，图3只表示出存在一个RSV与两个OSV。相对图3所述的技术可以容易地扩展到引入多个RSV并且多个OSV是可利用的情况。在这种情况中，将每个OSV与一个RSV进行比较并且将不考虑不满足第一RSV的那些OSV为NSV的候选。此处理可以对用户提出的所有RSV进行重复。

用于实现本发明方法中的第三步骤的第三示例性技术表示在图4中。根据此技术，用户生成两个请求的QoS矢量RSV_D与RSV_M，如图4所示，其中包含在RSV_D中的QoS参数值代表用户希望的服务等级，并且其中包含在RSV_M中的QoS参数值代表用户最低可接受的服务等级。承载电路例如随后生成三个OSV，即OSV₀、OSV₁与OSV₂。在确定OSV₁、OSV₂或OSV₃之中哪个定义最佳满足用户要求的服务等级时，此第三示例性技术首先建立OSV₁、OSV₂或OSV₃之中任何一个是否定义不满足如利用RSV_M定义的用户最低可接受要求的服务等级。在图4所示的示例中，将明白：只有OSV₀所定义的服务等级不满足用户的最低要求。因此，不再考虑OSV₀。接下来，确定是OSV₁还是OSV₂定义最佳满足如利用RSV_D定义的用户希望服务的服务等级，这通过比较OSV₁的大小与OSV₂的大小并选择具有最小大小的OSV来实现。在当前示例中，OSV₂的大小(即，L_RDO2)小于OSV₁的大小(即，L_RD01)。因此，利用OSV₂定义的服务等级建立为最接近匹配利用RSV_D定义的用户希望的服务要求的服务等级，并且将OSV₂选择为NSV。

图5表示承载电路不能生成定义满足如利用RSV定义的用户要求的服务等级的任何提供矢量的情况。如图5的示例所示，承载电路只能提供如利用OSV定义的服务等级，其中与此承载电路提供的服务等级相关的信号质量满足用户的信号质量要求，但其中与此承载电路提供的服务等级相关的比特率不满足用户的比特率要求。由于此承载电路不能提供满足用户服务要求的服务等级，所以根据本发明的优选实施例生成空的NSV(例如，具有设置为等于零的每个QoS参数值的QoS矢量，从而表示此承载电路不能提供此用户可接受的服务等级)。因此，此用户得提出不同的RSV，即，定义此承载电路能满足或此用户可能得与另一服务提供者(即，承载电路)协商的服务等级的一个RSV。在用户不能与任何服务提供者协商可接受服务等级的情况中，可以阻止此用户建立连接或在切换的情况中丢弃此用户。

除了上面讨论的诸如比特率与信号质量的示例性QoS参数，也可以包括通用价格敏感度作为在确定哪个服务等级最佳满足用户的服务要求时考虑的QoS参数之一。此参数值将表示利用RSV中的其他QoS参数值定义的用户对服务等级的敏感度。

例如，价格敏感度可以用于改变提供的QoS矢量的选择，尤其在具有定义满足用户要求的服务等级的几个提供的QoS矢量时并且在此用户表示高敏感度的情况中。例如，在上面结合图2所述的示例中，由于OSV₂定义的服务等级利用比OSV₁定义的服务等级大的量超过用户要求，所以选择OSV₂而不选择OSV₁。然而，由于用户表示高的敏感度，所以可以选择OSV₁为NSV而不选择OSV₂。

为便于理解已经根据特定的实施例描述了本发明。然而，上面的实施例是示意性的而非限制性的。本领域技术人员将容易明白，可以脱离上述的特定实施例而不脱离本发明的中心精神与范畴。因此，本发明不应认为限于上面的示例，而相反地应认为其范围完全与下面的权利要求书相同。

Claims (20)

1.一种协商电信连接的方法，包括以下步骤：

引入代表用户希望的服务等级的第一集合的服务质量(QoS)参数值；

引入代表来自服务提供者的至少一个提供的服务等级的第二集合的QoS参数值；

比较与第一集合的QoS参数值相关的每个值和与第二集合的QoS参数值相关的相应值，并确定这两个集合的QoS参数值之间的重叠值；

评估所述重叠值；

根据所述重叠值的评估来选择最佳满足用户希望的服务等级的由此服务提供者提供的服务等级；和

为此用户建立此电信连接作为选择的由此服务提供者提供的服务等级的函数。

2.根据权利要求1的方法，其中第一集合的每个QoS参数值与不同的QoS参数类型相关。

3.根据权利要求2的方法，其中所述第二集合的QoS参数值包括多个子集的QoS参数值，并且其中所述多个子集之中的每个子集包含在第一集合的QoS参数值中代表的每个QoS参数类型的QoS参数值。

4.根据权利要求3的方法，其中比较与第一集合的QoS参数值相关的每个值和与第二集合的QoS参数值相关的相应值的所述步骤包括以下步骤：

建立第一图形空间作为第一集合的QoS参数值的函数；

建立多个图形空间，其中所述多个图形空间之中的每个图形空间是所述多个子集的QoS参数值之中相应一个子集中的QoS参数值的函数；

确定多个重叠区域，其中所述多个重叠区域之中的每个重叠区域代表第一图形空间与所述多个图形空间之中一个不同的图形空间之间的重叠空间；和

比较与所述多个重叠区域之中的每个重叠区域相关的大小。

5.根据权利要求4的方法，其中选择最佳满足用户希望的服务等级的由此服务提供者提供的服务等级的所述步骤包括以下步骤：

选择由此服务提供者提供的一个服务等级作为与所述多个重叠区域之中的每个重叠区域相关的大小的函数。

6.根据权利要求5的方法，其中选择一个服务等级作为与所述多个重叠区域之中的每个重叠区域相关的大小的函数的所述步骤包括以下步骤：

根据与所述多个重叠区域之中最大的重叠区域相关的一个子集的QoS参数值来选择由此服务提供者提供的服务等级。

7.在用户与承载电路之间协商电信连接时，其中此用户指定希望的连接类型的多个参数之中至少一个参数的值，并且此承载电路使至少一个子集的相应参数值可利用，所述参数形成用户指定的服务质量(QoS)矢量，一种匹配用户指定的值与此承载电路的能力以满足用户指定的值的方法，包括以下步骤：

接受由用户指定的多个QoS参数之中至少一个QoS参数的值；

比较用户指定的QoS参数值与所述承载电路上可利用的相应参数的值；和

评估多个重叠值，其中所述多个重叠值之中的每个重叠值代表与第一集合的QoS参数值相关的QoS参数和与第二集合的QoS参数值相关的QoS参数之间的重叠；和

在此用户与此承载电路之间建立连接作为所述重叠值的函数。

8.根据权利要求7的方法，其中如果此承载电路不满足每个所述参数的用户指定值，则阻塞至此承载电路的连接。

9.根据权利要求7的方法，其中所述参数包括比特率、误码率与延迟之中的至少一个参数。

10.根据权利要求7的方法，其中用户已为其指定值的参数形成请求的QoS矢量(RSV)。

11.根据权利要求10的方法，其中在服务提供者上可利用的相应参数形成提供的QoS矢量(OSV)。

12.根据权利要求11的方法，其中代表已建立的连接的参数形成协商的QoS矢量(NSV)。

13.根据权利要求11的方法，其中从长期测量中导出OSV的每个参数的值。

14.根据权利要求11的方法，其中如果OSV的比特率至少等于RSV的比特率并且此OSV的误码率与延迟均至多等于此RSV的误码率与延迟，则协商连接。

15.根据权利要求11的方法，其中多个提供的QoS矢量(OSV)满足请求的QoS矢量(RSV)。

16.根据权利要求10的方法，其中此用户为形成多个RSV的多个参数之中的每个参数指定多个值。

17.根据权利要求16的方法，其中所述多个RSV之中的一个RSV代表由用户指示的希望值。

18.根据权利要求17的方法，其中所述多个RSV之中的另一RSV代表由用户指示的最小可接受值。

19.根据权利要求12的方法，其中如果至少一个OSV的每个参数不满足RSV的相应参数，则NSV为零矢量。

20.根据权利要求9的方法，其中所述用户指定的参数还包括此用户所容忍的价格敏感级。

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