CN1633202A - 应用动态业务质量控制的移动数据业务实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种应用动态业务质量控制的移动数据业务的实现方法，该方法将用户终端和应用服务器之间的应用层信令和不同业务质量的媒体流通过独立的无线网络承载通道进行承载，应用层信令初始建立过程中增加从应用服务器向用户终端传送绑定信息的机制，并应用基于业务的动态业务质量策略控制，从而提高用户对数据业务的满意度，为运营商争取更多的收入。

Description

应用动态业务质量控制的移动数据业务实现方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是指一种应用动态业务质量控制的移动数据实现方法。

背景技术

随着移动通讯技术和Internet技术的结合，移动数据业务的使用将越来越广泛。给用户提供可靠的端到端业务质量保证，是每个运营商最关心的问题之一。

宽带码分多址(WCDMA)系统的分组域给用户提供会话类、流类、交互类和背景类等四种类型的数据业务。每种业务在传输时延、抖动、误码率、重传机制等方面都有不同要求，即每种业务有不同业务质量(QoS)级别。用户终端(UE)需要数据业务时，发起PDP Context激活请求中携带QoS参数，网络根据用户签约信息和业务属性等，可对QoS参数进行调整，即终端和网络之间进行QoS参数协商。

现有第三代国际标准化组织(3GPP)提出的端到端QoS增强解决方案，主要思想是通过基于业务的动态QoS策略控制来实现，其网络结构如图1所示。基于业务的动态QoS策略控制的网络结构包括应用服务器、策略控制器、关口GPRS支持节点(GGSN)、UE以及外部IP骨干网。GGSN、UE、策略控制器和应用服务器之间的联系，通过绑定机制(BindingMechanism)实现。策略控制器产生包含鉴权令牌和流标识的绑定信息，并将产生的绑定信息传给应用服务器，应用服务器再将绑定信息通过应用层信令传给UE。UE通过PDP Context激活和修改消息将绑定信息发给GGSN，用来将PDP Context承载和策略控制器提供的与IP流相关的业务策略信息相关联。同时，GGSN使用绑定信息得到策略控制器地址。

目前，满足这种基于业务动态QoS策略控制网络框架的数据业务，包括基于初始会话(SIP)协议的IP多媒体业务和基于实时流(RTSP)协议的分组流业务。对于IP多媒体业务，应用服务器对应IP多媒体子系统(IMS)的代理呼叫状态控制器(P-CSCF)，P-CSCF与用户终端UE之间应用层协议是SIP协议。对于分组流业务，应用服务器对应分组流媒体服务器，分组流媒体服务器与UE之间应用层协议是RTSP协议，需要对RTSP协议做扩展。

除IP多媒体业务和分组流业务，目前绝大部分移动分组数据业务，在移动用户终端和应用服务器间的控制信息和媒体流没有实现使用独立的承载通道，如多媒体消息业务、游戏、立即消息、文件下载等，控制信息交互和消息内容在同一PDP context中承载。并且，当用户有并行多种数据业务时，如用户终端同时与一个或多个应用服务器通讯，进行文件下载、游戏、网页浏览、多媒体消息通讯、立即消息等业务，这些业务的QoS要求不同，但在同一个PDP context中承载。所以无法应用基于业务的动态QoS策略控制。

综上所述，现有技术中移动分组网的QoS控制机制，只能以PDP context为最小粒度进行QoS控制。现有的数据业务模型，不能保证不同QoS的控制信令和多个媒体流使用独立的PDP context承载，所以不能实现基于业务的动态QoS策略控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种应用动态业务质量控制的移动数据业务的实现方法，通过应用基于业务的动态QoS策略控制，为用户提供业务QoS保证。

本发明提供的一种应用动态业务质量控制的移动数据业务的实现方法包括：

A.GGSN收到用户终端通过信令承载通道发送来的控制信令后，选择策略控制器，由策略控制器产生绑定信息，传送到应用服务器，应用服务器将绑定信息包含在应用层信令中传送给用户终端；

B.用户终端与应用服务器之间进行应用层信令通讯，用户终端根据应用层信令中的业务特性，判断是否需要建立媒体流承载通道，如果需要，则根据指示建立媒体流承载通道，并且GGSN通过来自用户终端的绑定信息将媒体流承载通道与策略控制器提供的IP流对应的业务策略信息关联，否则，跳出本流程；

C.用户终端与应用服务器之间进行媒体流传输；应用服务器与策略控制器进行通讯，通过策略控制器对媒体流承载通道进行动态业务质量控制，将对应业务策略信息下发到GGSN，由GGSN执行动态业务质量控制。

步骤B中所述应用层信令中的业务特性包括业务类型、业务质量参数。

所述绑定信息包括鉴权令牌、流标识和策略控制器标识。

步骤C中进行动态业务质量控制包括：GGSN收到策略控制器下发的业务策略信息后，作为策略执行点，GGSN向用户终端发起打开、修改或关闭媒体流承载通道的过程。

在执行步骤A之前，该方法可以包括：

A1、判断用户终端是否已与网络侧建立信令承载通道，如果已建立，则执行步骤A2，否则，用户终端与网络侧建立信令承载通道；

A2、判断该承载通道是否满足应用层信令承载的业务质量需要，如果满足，则用户终端将该承载通道标记为信令承载通道，否则，用户终端与网络侧建立信令承载通道。

步骤A2中是否满足应用层信令承载的业务质量需要是通过带宽、实时性、重传机制方面判断。本发明将用户终端和应用服务器之间的应用层信令和不同业务质量的媒体流通过独立的无线网络承载通道进行承载，应用层信令初始建立过程中增加从应用服务器向用户终端传送绑定信息的机制，并应用基于业务的动态QoS策略控制，从而提高用户对数据业务的满意度，为运营商争取更多的收入。

附图说明

图1为基于业务的动态QoS策略控制的通用网络框架；

图2为实现本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。

本发明通过不同QoS的控制信令和媒体流使用独立的PDP context承载通道，为用户提供业务QoS保证。

参见图2所示，实现本发明的方法包括以下步骤：

步骤201：根据实际需要，UE确定是否为信令建立承载通道；若需要，则建立独立的PDP context，再通过该PDP context发送应用层信令；若不需要，则通过已有的PDP context传送应用层信令。

步骤202：GGSN收到该UE的应用层信令后，选择策略控制器，由策略控制器产生包含鉴权令牌、流标识和策略控制器标识的绑定信息，并将产生的绑定信息传递给应用服务器。这里，绑定信息用于将媒体流的PDPContext承载和策略控制器提供的与IP媒体流相关的业务策略信息相关联。

步骤203：UE通过信令承载通道与应用服务器之间进行应用层信令交互，应用服务器通过应用层信令将绑定信息传送给UE。应用层信令中包含业务特性，即媒体流类型和相应的QoS参数等。

步骤204：UE根据应用层信令交互中包含的业务特性，为媒体流建立若干个不同QoS的承载通道；需要建立媒体流承载通道的数目与媒体流QoS参数有关，一般不同QoS业务类型需要建立不同的承载通道。并且UE在承载通道建立时将绑定信息发送给GGSN，GGSN通过UE发送的绑定信息找到策略控制器地址，将媒体流PDP Context承载通道和策略控制器提供的与IP流相关的业务策略信息相关联。

步骤205：UE通过信令承载通道与应用服务器之间进行媒体流传送，同时可有应用层信令交互。

步骤206：应用服务器有需要时与策略控制器进行通讯，通过策略控制器对媒体流承载通道进行动态业务质量控制，将相关业务策略信息下发到GGSN，由GGSN执行。GGSN发起媒体流承载通道的QoS修改或删除等过程。

上述移动数据业务实现过程的基本原则如下：

(1)用户终端与某个应用服务器的数据业务通讯，分为两个部分：首先是控制信息交互，如IP多媒体业务的SIP信令交互、分组流业务的RTSP信令交互、多媒体消息客户服务器间接口信令交互等，业务类型不同控制信令也不同；然后是媒体流内容的传输，如IP多媒体业务媒体流、流媒体内容、多媒体消息内容、下载文件内容等；在媒体流传输过程中，同时可以有控制信息交互。

(2)控制信息的承载：用户终端激活一个专用于承载控制信息的PDPcontext，当用户同时有多个数据业务时，若接入点名称APN相同，即通过同一个GGSN，则多种控制信息可使用同一个PDP context承载，否则使用多个PDP context承载。主要是考虑到不同业务的控制信息有很多相同特征，如带宽很小、实时性要求较高、要求重传机制保证可靠传输等。由于业务都由用户终端发起，用户终端需要能识别专用于承载控制信息的PDP context。

(3)媒体流的承载：用户终端根据应用层业务特性，为媒体流承载激活一个或多个PDP context，携带不同业务QoS参数。对于IP多媒体业务，不同媒体如语音和图片的QoS要求是完全不同的，用户终端可激活多个PDPcontext承载媒体流。

(4)动态QoS策略控制的应用：由于不同QoS的媒体流通过独立的PDP context承载，满足应用3GPP的基于业务的动态QoS策略控制的条件。GGSN、UE、策略控制器和应用服务器之间的联系，通过绑定机制实现。绑定信息包含鉴权令牌和流标识，由策略控制器产生，包含其标识，传给应用服务器，应用服务器通过应用层信令传给UE。UE在PDP Context激活和修改消息中发给GGSN，用来将PDP Context承载和策略控制器提供的与IP流相关的业务策略信息相关联。同时，GGSN使用绑定信息得到策略控制器地址。根据应用服务器了解的业务特性和策略控制器中的QoS策略，对承载媒体流的PDP context进行动态QoS控制，GGSN是QoS策略执行点，对QoS进行动态调整。

(5)对应用层控制信令的需要：(A)要求应用服务器将传递绑定信息传送给用户终端，该绑定信息的作用是将PDP Context承载和策略控制器提供的与IP流相关的业务策略信息相关联。这是对目前数据业务应用层信令提出的新需求；(B)为控制信令和媒体流承载建立独立的PDP context，一般来说，由用户终端自行决定。另一种方式是由应用服务器决定是否为媒体流承载新建PDP context，并通过应用层控制信令向用户终端指示，用户终端根据应用服务器的指示为媒体流承载新建PDP context。

(6)对用户终端的需求：为控制信令和不同QoS需求的媒体流承载建立独立的PDP context。有并行多个数据业务时，若接入点名称APN相同，即通过同一个GGSN，控制信令可使用同一个或不同PDP context承载，否则使用不同PDP context承载，要求用户终端能识别专用于承载控制信息的PDP context；为不同QoS的媒体流创建多个PDP context；若有同样QoS需求并通过同一个GGSN的媒体流，也可使用同一个PDP context承载，可节省网络资源。用户终端内部实现时，业务应用层和承载层需要有接口，根据应用层信息来控制对承载层承载的操作和参数。

(7)新建PDP context的考虑：对同一个业务的控制信令和媒体流，一般而言，只有QoS参数不同，需要一个以上PDP context时，可创建一个或多个Second PDP context，而不需要新建完全独立的PDP context。用户有并行多个业务时，若接入点名称APN相同，即通过同一个GGSN，可创建多个Second PDP context，或者为不同业务新建完全独立的PDP context，前一种可适当节省网络资源。用户有并行多个业务时，若接入点名称APN不同，即通过不同的GGSN，则只能为不同业务新建完全独立的PDP context。

Claims (6)

1、一种应用动态业务质量控制的移动数据业务的实现方法，应用于包括GGSN、应用服务器和策略控制器的网络结构中，其特征在于，该方法包括：

A.GGSN收到用户终端通过信令承载通道发送来的控制信令后，选择策略控制器，由策略控制器产生绑定信息，传送到应用服务器，应用服务器将绑定信息包含在应用层信令中传送给用户终端；

B.用户终端与应用服务器之间进行应用层信令通讯，用户终端根据应用层信令中的业务特性，判断是否需要建立媒体流承载通道，如果需要，则根据指示建立媒体流承载通道，并且GGSN通过来自用户终端的绑定信息将媒体流承载通道与策略控制器提供的IP流对应的业务策略信息关联，否则，跳出本流程；

C.用户终端与应用服务器之间进行媒体流传输；应用服务器与策略控制器进行通讯，通过策略控制器对媒体流承载通道进行动态业务质量控制，将对应业务策略信息下发到GGSN，由GGSN执行动态业务质量控制。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述应用层信令中的业务特性包括业务类型、业务质量参数。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绑定信息包括鉴权令牌、流标识和策略控制器标识。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中进行动态业务质量控制包括：GGSN收到策略控制器下发的业务策略信息后，作为策略执行点，GGSN向用户终端发起打开、修改或关闭媒体流承载通道的过程。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤A之前，该方法包括：

A1、判断用户终端是否已与网络侧建立信令承载通道，如果已建立，则执行步骤A2，否则，用户终端与网络侧建立信令承载通道；

A2、判断该承载通道是否满足应用层信令承载的业务质量需要，如果满足，则用户终端将该承载通道标记为信令承载通道，否则，用户终端与网络侧建立信令承载通道。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤A2中是否满足应用层信令承载的业务质量需要是通过带宽、实时性、重传机制方面判断。

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