CN1625870A - 多无线电接入网内基于策略的QoS管理 - Google Patents

多无线电接入网内基于策略的QoS管理 Download PDF

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Abstract

一种用于在多无线电接入移动网中提供基于策略的服务质量管理的系统，包括：控制中心装置，所述控制中心装置用于管理所述无线电接入网，从而控制所述无线电接入网的行为，其中在所述控制中心装置中实施信息模型，所述信息模型描述不同服务质量机制，包括策略下的每种功能所涉及的属性，从而代表特定网络实施方式的可管理参数，且其中所述信息模型形成一组策略规则的基础，该组策略规则定义了将依据条件的发生而执行的动作；以及基于策略管理设备，其适合于接收所述规则组以对其进行实施，所述设备具有多个基于策略的无线电资源管理装置，以及翻译功能装置，每个所述基于策略的无线电资源管理装置都适合于管理所述特定网络实施方式的参数，而所述翻译功能装置适合于将所述规则翻译成一种所述多个基于策略的无线电资源管理装置可执行的形式。

Description

多无线电接入网内基于策略的QoS管理
技术领域
本发明涉及一种系统和方法，其用于在多无线电接入移动网内提供基于策略的服务质量管理。
背景技术
就设备和业务的多样性而言，移动网络在全球范围内大为扩张。就最大努力业务模型而言，移动网络趋向于支持特定服务质量(QoS)要求的不同业务电平。
但是，网络使用和技术的这种成长增加了网络管理的复杂性，例如在服务质量领域内。因此，主要挑战在于运营商以简单方式管理其网络，并提供可以基于类别来管理对网络资源接入的复杂性，所述类别例如是用户简表或应用。多无线电网络的管理导致了更大的复杂性，例如在运营商同时使用WCDMA(宽带码分多址)和GSM/GPRS(全球移动通信系统/通用分组无线电系统)网络时。
除了具有不同服务质量要求的新业务的非均衡性之外，所述网络的管理因为技术分歧而变得更为复杂，即多无线电接入网络(GERAN-GSM EDGE无线电接入网，UTRAN-通用地面无线电接入网)的出现，以及网络单元的复杂性的提高，即许多参数影响其功能。
发明内容
因此，本发明的目的是消除上述问题。
根据本发明，借助一种策略管理系统和方法来解决管理复杂网络的问题，所述策略管理系统和方法在系统水平上统一用于管理多无线电接入移动网内的服务质量。
精确地说，提供了一种用于在多无线电接入移动网内提供基于策略的服务质量管理的系统，其包括：控制中心装置，所述控制中心装置用于管理所述无线电接入网，从而控制所述无线电接入网的行为，其中在所述控制中心装置内实施信息模型，所述信息模型描述不同服务质量机制，所述服务质量机制包括每项策略下的功能所涉及的属性，因此代表特定网络实施方式的可管理参数，且其中所述信息模型形成一组策略规则的基础，该组策略规则定义了将依据条件的发生而执行的动作；以及基于策略管理设备，其适合于接收所述规则组以对其进行实施，所述设备具有多个基于策略的无线电资源管理装置，每个所述基于策略的无线电资源管理装置都适合于管理所述特定网络实施方式的参数，以及翻译功能装置，所述翻译功能装置适合于将所述规则翻译成一种所述多个基于策略的无线电资源管理装置可执行的形式。
此外，提供了一种用于在多无线电接入移动网内提供基于策略的服务质量管理的方法，包括步骤：通过模型化无线电服务质量函数，从实施方式的配置和管理参数中提取实施方式细节，识别这些可管理参数，并依据所述可管理参数中某些条件的发生，构建用于某些行为的执行的策略规则，从而定义一种信息模型；评估所述条件；以及依据所述评估步骤，执行所述策略规则所规定的那些动作，作为某些条件发生导致的结果，其中如果所述策略规则在网络级上影响服务质量行为，则所述策略规则由中心控制点管理。
根据本发明的基于策略的无线电资源管理，提供了一种中心控制点，其管理所述网络以实现特定服务质量所需的一致业务行为。这意味着分布在所述无线电接入网内的所有与服务质量相关的功能都可从管理中心点管理。此外，基于策略的无线电是较大网络宽策略管理框架的主要部分，因此所述运营商的网络宽策略可强制在相互独立的无线电(L2)技术之间保持一致。
此外，由于可使用抽象的管理数据，根据本发明的基于策略管理允许根据商业判断分配资源。就抽象目的而言，信息模型描述了不同服务质量机制，包括策略下每项功能涉及的属性。所述非正式管理模型往往是抽象的，能够代表多种特定无线电接入网络单元实施方式的可管理参数。
根据本发明，提供了一种基于策略的管理，网络管理员可借助其配置一组以人类(商业)词汇表达的规则。这些规则独立于无线电接入技术，因为所述基于策略的管理系统隐藏了实施技术细节。所述策略管理系统将高级策略(业务策略)翻译成特定于网络的策略，其可被多无线电资源管理(RRM)功能(即GERAN和UTRAN RRM两者)理解并执行。
所述基于策略的无线电资源管理是所述基于策略的管理工具的一部分，其负责管理无线电接入网(RAN)内的服务质量，从而涵盖这些功能，例如新无线电接入承载(RAB)和无线电承载(RB)的进入控制，分组调度器的动态配置，质量控制参数的负载控制。从策略管理的角度来看，不同无线电技术的无线电资源管理(RRM)功能被模型化为黑盒，其向所述策略管理系统提供某些“业务”。所述功能的业务被信息模型描述，所述信息模型对不同类型无线电资源管理(RRM)实施方式而言是共同的。一种特定无线电技术还可能包括所有业务性能的子集。
在所述抽象的水平上，无线电资源管理(RRM)黑盒的业务性能可被视为包括服务质量代理(即具有信令性能)的差分业务启动路由器。所述无线电资源管理(RRM)黑盒例如包括对上行链路和下行链路业务的业务分类、排队管理(分组放弃、排队和调用)、基于流的进入控制以及基于流的质量控制功能。每个所述功能都具有一组可配置属性，其可由策略服务器设置。所述无线电资源管理(RRM)黑盒可以是WCDMA或GERAN，或WCDMA和GERAN、WLAN(无线局域网)或其它一些系统的多无线电网络。对于多无线电RRM黑盒而言，所述策略管理器控制不同网络的所有资源。
根据本发明，所述基于策略的管理允许控制所述黑盒(例如吞吐量和延迟分配)对于不同类型业务流的行为。
本发明的有利修改在所附从属权利要求中定义。
附图说明
以下本发明实施例的描述及附图将使得本发明的具体细节变得清晰，在所述附图中：
图1描述了一种基于策略的服务质量管理；
图2示出了一种系统管理模型；
图3示出了一种策略模型；以及
图4示出了无线电服务质量功能块协调。
具体实施方式
参照图1描述根据本发明的基于策略的服务质量管理。
如图所示，网络管理员能够配置一组以人类(商业)词汇表达的规则。所述规则独立于无线电接入技术，因为所述基于策略的管理隐藏所述技术的实施细节。此外，存在着一种将高级策略(业务策略)翻译为可由无线电资源管理(RRM)功能处理的特定于网络的策略的功能。此外，所述特定于网络的策略适用于多无线电接入网络，即GERAN和UTRAN两者的无线电管理功能。
以下将参照图2描述根据本发明的系统管理模型。
诸如分组调度器PS、管理控制AC和质量控制QC的不同无线电资源管理功能被模型化为黑盒，其中仅控制其行为的功能和参数重要。在整组参数中，仅它们的子集被选为由所述策略规则管理。与配置参数不同，所选择的策略是那些对于服务质量提供有影响的参数，以及那些其值可由运营商动态改变的参数。在图中，此构思以两种类型的箭头表示：与所述策略服务器相互作用，以及在无线电资源管理系统内保持的无法由运营商动态配置。
此外，所述多无线电资源管理系统被所述策略服务器视为黑盒。所述系统的输入是带有不同服务质量要求(业务等级、用户简表、保证比特率、传送延迟等)的不同业务流，而输出是那些带有所确定服务质量提供，例如所确定吞吐量分配和延迟分配的业务流。因此，根据本发明的基于策略的管理允许为不同类型的业务流控制所述系统的行为(例如吞吐量和延迟分配)。此构思在图内借助由两组不同策略参数值生成的吞吐量的两个不同累积分布函数CDF描述。
以下将参照图3描述根据本发明的策略模型。
所述策略模型由三种类型的实体构成：策略贮藏装置是包括如所述管理员所定义的高级策略的位置，所述高级策略适用于策略域内。策略执行点PEP代表其行为将由所述策略规则管理的实体。策略判定点PDP代表一组负责获取、调度策略和任选地将策略翻译为可由策略执行点PEP理解从而执行的形式的功能。
将所述规则从所述策略判定点PDP下载到所述策略执行点PEP由策略信息库PIB实现，所述策略信息库PIB包括特定设备的所有相关功能的可能规则。所述策略执行点PEP被管理信息库MIB监控，且所述管理信息库MIB为所述策略执行点PEP提供了简单的配置任务，所述管理信息库MIB通知所述策略执行点PEP的行为。所述管理信息库MIB用于监控和行为控制目的。
此外，以下将参照图4描述无线电服务质量功能块协调。
如图所示的部件及其组合形成了必需可由无线电接入网络配置和管理工具管理的构建块。所述模型采用单元的连接非循环向图(DAG)的形式，其不仅描述了业务激活时的管理控制和资源管理功能，而且描述了任何特定分组在被转发到所述无线电接口时经历的业务调节和排队行为。
操作参数的无线电配置和性能指示符被通过管理接口监控和提供。所监控的参数包括关于以各个服务质量水平传送的业务的统计。所述网络管理员经由一个或多个管理协议，或通过其它配置工具与无线电单元配置和管理接口相互作用，所述协议例如是简单网络管理协议(SNMP)或通用开放策略服务(COPS)，所述配置工具例如是远程鉴权拨入用户服务(RADIUS)或轻量目录存取协议(LDAP)。
以下将参照附图更为详细地描述本发明的优选实施例。
为了将正确的策略管理应用于无线电域，必须将不同的无线电服务质量函数模型化，从配置和管理的参数得到实施细节。一旦识别可管理的参数，运营商能够构建“IF条件THEN行为”形式的策略规则。
策略规则的语义是，如果条件组评估TRUE，则执行行为组。所述规则的范围可变化：全球策略将对应用特定策略的总结果具有全球影响。换言之，所述策略的最终结果依赖于其通过网络业务的整个路径得到全球化执行。此外，在服务质量机制的一个域，例如无线电域内，域策略有意义，而本地策略仅在一个网络单元内有意义。从规则管理的观点看，协调全球和域策略是至关重要的。此目标当前可借助中央控制点最轻易地得到实现。本地策略可能在对应的本地单元的控制下，只要所述本地策略对于服务质量并不具有全球影响。
在无线电域内，多数策略判定功能被分配到各个控制和用户平面逻辑单元内，从而可基于本地动态条件来本地执行动态策略判定，尤其是时间关键的策略判定。然而，所述策略判定单元的业务逻辑在策略服务器的控制和管理下。
为了在网络设备内配置所述策略(见图3)，策略信息必须被传送到该设备。所述策略信息库PIB定义了所述策略判定点PDP将所述策略下载到策略执行点PEP内的数据结构。每个策略信息库PIB包括特定设备的所有相关功能的可能规则。此外，所述管理信息库MIB是出于网络设备的监控和简单配置的目的定义的。所述管理信息库MIB定义了所述策略执行点PEP将其行为通知给策略判定点PDP的特定于设备的数据结构。
策略基础设施是使得管理和商业意图被翻译为网络分组流的不同分组处置的协议、信息模型和业务组。
不同类型实体之间的信息交换必需使用负责其的协议(见图3)。所述通用开放策略服务COPS协议是预计在策略执行点PEP和策略判定点PDP之间通信策略请求和判定的客户机-服务器协议。所述通用开放策略服务COPS的特征在于其可靠性和容错性，这与诸如简单网络管理协议SNMP的遗留控制协议不同。此外，所述通用开放策略服务COPS可灵活并容易地用于动态和静态配置。依据策略贮藏装置的类型，可由诸如轻量目录存取协议LDAP或结构化查询语言SQL的不同协议执行接入到所述策略贮藏装置。
策略管理的第一个步骤是定义信息模型，以描述不同的服务质量机制，包括每个策略下的功能内所涉及的属性(见图2)。所述非正式管理模型是抽象的，并能够代表各种特定无线电接入网络单元实施方式的可管理参数。所述模型充当设计不同网络单元的策略信息库PIB的基本原理。
所述无线电域内的策略管理负责管理无线电接入网络内的服务质量、涵盖诸如新无线电接入承载RAB和无线电承载RB的管理控制AC的功能、或动态配置所述分组调度器、负载控制或质量控制参数。所述无线电资源管理功能被模型化为黑盒，其中仅控制其行为的功能和参数是重要的。与配置参数不同，所选择的参数是那些对于服务质量提供有影响且运营商可动态改变其值的参数。此外，所述多无线电RRM系统被所述策略服务器视为黑盒(见图1)。所述系统的输入是带有不同服务质量要求(业务等级、用户简表、保证比特率、传送延迟等)的不同业务流，而输出是那些带有所确定服务质量提供，例如所确定吞吐量分配和延迟分配的业务流。因此，根据本发明的基于策略的管理允许为不同类型的业务流控制所述系统的行为(例如吞吐量和延迟分配)。
借助根据本发明的基于策略的管理，网络管理员能够配置一组例如以人类(商业)词汇表达并独立于无线电接入技术的规则，因为所述基于策略的管理隐藏所述技术的实施细节(见图1)。所述策略服务器将高级策略(业务策略)翻译为可由无线电资源管理功能理解并执行的特定于网络的策略。此外，所述特定于网络的策略适用于多无线电接入网络，即GERAN和UTRAN两者。
以下将描述实施本发明的最佳模式。
本发明可借助策略服务器类型产品实施，其包括输入/或选择策略的网络管理员的用户接口。此外，存在所有参数存储在其内的配置数据库。所述策略服务器的功能是，首先检查所提交策略与业务逻辑的一致性，从而基于策略更新生成新的或更新后的数据结构。所述数据结构是特定于单元的。
不同类型实体之间的信息交换(即策略判定点PDP和策略执行点PEP)必需使用负责其的协议。所述通用开放策略服务COPS协议是预计在策略执行点PEP和策略判定点PDP之间通信策略请求和判定的客户机-服务器协议。所述通用开放策略服务COPS的特征在于其可靠性和容错性，与诸如简单网络管理协议(SNMP)的遗留控制协议不同。此外，所述通用开放策略服务COPS可灵活并容易地应用于动态和静态配置。依据策略贮藏装置的类型，可由诸如轻量目录存取协议(LDAP)或结构化查询语言(SQL)的不同协议执行接入到所述策略贮藏装置。
因此，重要的特征在于如何执行基于策略的管理，以及所述策略服务器产品能够根据运营商网络宽策略，将无线电(见L2)服务质量功能配置为与网络层服务质量策略一致。这在所述策略服务器用户接口内可见。此外，所述策略服务器能够借助一组规则配置多个无线电技术，所述一组规则对应于所述网络内多个无线电技术所使用的信息模型。
总而言之，以上描述了一种用于在多无线电接入移动网络内提供基于策略的服务质量管理的系统，其包括：控制中心装置，所述控制中心装置用于管理所述无线电接入网，从而控制所述无线电接入网的行为，其中在所述控制中心装置内实施信息模型，所述信息模型描述不同服务质量机制，所述服务质量机制包括每项策略下的功能所涉及的属性，因此代表特定网络实施方式的可管理参数，且其中所述信息模型形成一组策略规则的基础，该组策略规则定义了将依据条件的发生而执行的动作；以及基于策略管理设备，其适合于接收所述规则组以对其进行实施，所述设备具有多个基于策略的无线电资源管理装置，每个所述基于策略的无线电资源管理装置都适合于管理所述特定网络实施方式的参数，以及翻译功能装置，所述翻译功能装置适合于将所述规则翻译成一种所述多个基于策略的无线电资源管理装置可执行的形式。
此外，提供了一种用于在多无线电接入移动网内提供基于策略的服务质量管理的方法，包括步骤：通过模型化无线电服务质量函数，从实施方式的配置和管理参数中提取实施方式细节，识别这些可管理参数，并依据所述可管理参数中某些条件的发生，构建用于某些行为的执行的策略规则，从而定义一种信息模型；评估所述条件；以及依据所述评估步骤，执行所述策略规则所规定的那些动作，作为某些条件发生导致的结果，其中如果所述策略规则在网络级上影响服务质量行为，则所述策略规则由中心控制点管理。
尽管以上描述了本发明的优选实施例，但对于本领域技术人员而言，在并不背离所附权利要求书所定义的本发明范围情况下，可对本发明做出各种修改。

Claims (9)

1、一种用于在多无线电接入移动网中提供基于策略的服务质量管理的系统，包括：
控制中心装置，用于管理所述无线电接入网，从而控制所述无线电接入网的行为，
其中在所述控制中心装置中实施信息模型，所述信息模型描述不同服务质量机制，所述机制包括策略下的每种功能所涉及的属性，从而代表特定网络实施方式的可管理参数，而且
其中所述信息模型形成一组策略规则的基础，所述策略规则组用于定义将依据条件的发生而执行的动作；以及
基于策略管理设备，用于接收所述规则组以对其进行实施，所述设备具有：
多个基于策略的无线电资源管理装置，每个所述基于策略的无线电资源管理装置都用于管理特定网络实施方式的所述参数，
以及
翻译功能装置，用于将所述规则翻译成可由所述多个基于策略的无线电资源管理装置执行的形式。
2、根据权利要求1的系统，其中在策略服务器中实施所述规则组。
3、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述控制中心装置包括用户接口，所述用户接口用于根据规则的特定子集输入和/或选择策略。
4、根据上述权利要求中任何一个的系统，其中所述控制中心装置还包括用于存储所述参数的配置数据库。
5、根据上述权利要求中任何一个的系统，所述系统还包括：
策略执行装置，所述策略执行装置代表其行为将由所述策略规则管理的实体；
策略判定装置，用于定义一组负责获得、部署以及将所述策略规则翻译成可由所述策略执行装置执行的形式的功能；
策略储存库装置，用于包含定义所述无线电接入网的管理员的策略；
管理信息库装置，用于通知所述策略执行装置的行为；以及
策略信息库装置，用于包含特定策略执行装置的所有相关功能的可能规则，从而使所述规则可由所述策略判定装置下载到所述策略执行装置中。
6、一种用于在多无线电接入移动网中提供基于策略的服务质量管理的方法，包括步骤：
通过以下操作定义信息模型：
模型化无线电服务质量函数，
从所述无线电服务质量的配置和管理参数中提取实施方式细节，
识别这些实施细节可管理参数，并且
依据所述可管理参数中某些条件的发生，构建用于执行某些行为的策略规则；
评估所述条件；以及
依据所述评估步骤，执行所述策略规则所规定的那些动作，作为某些条件的发生所导致的结果，
其中如果所述策略规则在网络级上影响服务质量行为，则所述策略规则由中心控制点管理。
7、根据权利要求6的方法，其中检查所提交策略规则的业务逻辑一致性。
8、根据权利要求6或7的方法，其中数据结构由管理信息库生成，其中所述管理信息库对于执行策略规则处的点是特定的。
9、根据权利要求6至8的方法，还包括步骤
将由策略规则所产生的功能分配到控制性质和/或用户性质的逻辑单元中，以实现本地条件上的本地判定，其中所述单元的业务逻辑仍在策略服务器的控制和管理之下。
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