CN1748394A - 移动网络中的动态媒体授权 - Google Patents

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Abstract

为网络接口体系结构提供了具有用于包括移动网络内的多个不同类型的媒体流的会话(在用户或移动终端之间的连接)的动态媒体授权和QoS类别的更好管理的解决方案(图2)，以便在会话期间，当修改媒体流(启动新的媒体流和删除现有媒体流)时，由属于同一会话的媒体流所需的最高业务流类别确定会话的业务流类别，以便消除属于同一会话的媒体流的传输延迟的差异，并因此改进终端用户所感知的连接质量。

Description

移动网络中的动态媒体授权
技术领域
本发明涉及包括端到端服务质量(QoS)管理的移动网络，并且更特别地，涉及会话(在用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接)的动态媒体授权和QoS类别管理，所述会话包括在移动网络内的多个不同类型的媒体流。
背景技术
现代移动网络，例如由3GPP(第三代合作伙伴计划)规范标准化的那些网络，包括所有的GSM(全球移动通信系统)和第三代GSM网络，是数字蜂窝网络和个人通信系统的无缝集成，以提供电信业务，包括例如移动数据网络业务和IP多媒体业务。
每种3GPP系统可包括核心网络和无线接入网络基础设施，所述核心网络和无线接入网络基础设施使用通用分组无线业务(GPRS)和GSM增强数据率改进(EDGE)技术，或支持可工作于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的通用陆地无线接入(UTRA)。核心网络(CN)可逻辑地分为电路交换(CS)域和分组交换(PS)域，其中提供用于用户业务流和相关信令的CN实体，以及提供用于IP多媒体业务的核心网络(CN)实体的IP多媒体子系统(IMS)。一些CN实体可以对PS和CS域通用，例如归属用户服务器(HSS)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、访问位置寄存器(VLR)和设备识别寄存器(EIR)，而其他CN实体，例如移动交换中心(MSC)和网关MSC是CS域特有的，用于处理去往/来自移动台的电路交换业务，而例如网关GPRS(通用分组无线业务)支持节点(GGSN)和服务GSN(SGSN)是PS域特有的，用于处理去往/来自移动台的分组传输。
对于IP多媒体业务，可以提供例如呼叫会话控制功能(CSCF)的功能IMS实体以处理CSCF相关过程，包括建立用于IMS相关信令、注册和用于IMS会话的其他过程的PDP(分组数据协议，如IP)上下文。CSCF能够充当代理CSCF(P-CSCF)，以担任IP多媒体子系统(IMS)内的用户设备(UE)(即，允许用户访问例如移动终端的网络业务的装置)的第一个接触点；服务CSCF(S-CSCF)，以处理网络内的会话状态；或询问CSCF(I-CSCF)，以在运营商网络内担任用于所有这样的IMS连接的接触点，所述IMS连接的目标或者是该网络运营商的用户或者是给定业务区域内的漫游用户。参见3GPP技术规范(TS)(3GPP TechnicalSpecification)23.002，V.5.9.0(2002年12月)“网络体系结构”(NetworkArchitecture)；3GPP TS 23.101，V.4.0.0(2002年4月)“通用UMTS体系结构”(General UMTS Architecture)；以及3GPP TS 23.110，V.4.0.0(2001年4月)“UMTS接入层：业务和功能”(UMTS Access Stratum：Services and Functions)；以及3GPP技术规范(TS)23.228，V.6.0.1(2003年1月)“IP多媒体子系统(IMS)”(IP Multimedia Subsystem(IMS))”。所有的3GPP(GSM/3G)规范能够从ftp：//ftp.3gpp.org/specs处的3GPP服务器找到并下载，并特此并入这里作为参考。此外，用于建立、维护和更新3GPP规范(包括带有新的或更改的功能的给定3GPP规范的不同版本)的机制也能够在3GPP技术规范(TS)21.900，V.5.0.1(2002年9月)“技术规范组工作方法”(Technical Specification Group WorkingMethods)中找到。
已将策略决定功能(PDF)标准化，以指导包括多个媒体流的会话的服务质量(QoS)类别的管理，基于会话和媒体相关的信息，包括用于在两名用户(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的给定媒体流的最大授权业务流类别(traffic class)，作出策略决定，并接着通过一Go接口与GGSN交换决定信息，所述Go接口如3GPP TS 29.207V.5.2.0(2002年12月)“在GO接口之上的策略控制”(Policy Control over GoInterface)，版本5；3GPP TS 23.207 V.5.6.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)的概念和体系结构”(End-To-End Quality of Service(QoS)Concept and Architecture)，版本5；以及3GPP TS 29.208 V.5.2.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)信令流”(End-To-End Quality ofService(QoS)Signaling Flow)，版本5中所提出的。这种PDF可以集成在P-CSCF中，如3GPP规范，版本5(2002年12月)中所提出的，或可选地，这种PDF可以在与P-CSCF相分离的单独网络元件中实现，如3GPP规范，版本6(2003年1月)中所提出的。
一般而言，当在用户设备(UE)(如移动终端)之间或在移动终端和服务器之间建立会话(连接)以及修改会话(如，从双向音频和单向视频到纯单向视频)时，PDF改变业务流类别(从对话式到流式)。这是因为在用户设备(UE)(如移动终端)之间或在移动终端和服务器之间所建立的会话包括双向音频流和单向视频流。双向音频流用于实时对话，并因此需要低延迟的实时业务流类别，即，对话式的业务流类别。单向视频流用于仅在一个方向上传送活动视频图像。因为发送者不期望接收任何响应，所以这种单向视频流允许较长的传输延迟和延迟变化(也叫做抖动)。结果，在实践中，单向视频流典型地使用流式的业务流类别。如果会话被修改，即，终止并从会话中移除双向音频流和单向视频流中的一个，则需要相应地由PDF改变用于会话的载体资源的业务流类别。例如，如果从会话中移除具有对话式业务流类别的双向音频流，则作为默认要求具有流式业务流类别的单向视频流此刻具有该会话的“最高业务流类别”。因此，PDF改变(即降级)用于会话载体的业务流类别，使其从对话式业务流类别变到流式业务流类别。
然而，在这些业务流类别中，例如接收终端中的缓冲区大小的一些参数是不同的，对业务流类别的改变以及其固有的传输延迟的改变将导致在接收终端或服务器处的缓冲区下溢，从而降低了终端用户所感知的连接质量。
当向包括双向(如音频)流的现有会话中添加单向(如视频)流时，可能产生另一重大问题。单向视频流的以信令通知的业务流类别请求典型地是流式的。双向会话的业务流类别是对话式的。如果媒体流具有时间上关系的(例如，在音频流中对视频流的口头解释)，则业务流类别的差异将导致传输延迟的差异(因为在接收器处的不同缓冲区长度以补偿传输中的不同延迟和延迟抖动)，从而降低了终端用户所感知的连接质量。
因此，存在对能够适用于所有系统的解决方案的需求，在所述系统中，一个会话(在用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接)可以包括多个不同类型的媒体流，并且所述解决方案涉及会话(在用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接)的动态媒体授权和服务质量(QoS)类别的更好管理，所述会话包括在移动网络内的多个不同类型的媒体流，由此，当在会话期间修改(一个或多个)媒体流(启动新媒体流和删除现有媒体流)时，通过属于同一会话的媒体流的最高业务流类别要求确定会话的业务流类别，以便消除属于同一会话的各媒体流的传输延迟的差异，并因此提高终端用户所感知的连接质量。
发明内容
本发明的各方面涉及用于会话(在用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接)的动态媒体授权和服务质量(QoS)类别的更好管理的解决方案，所述会话包括在移动网络内的多个不同类型的媒体流，由此，当在会话期间修改一个或多介媒体流(启动新媒体流和删除现有媒体流)时，通过属于同一会话的媒体流的最高业务流类别要求确定会话的业务流类别，以便消除属于同一会话的媒体流的传输延迟的差异，并因此提高终端用户所感知的连接质量。
根据本发明的一个方面，在移动网络中提供策略决定功能(PDF)，以确定用于会话的给定媒体流的最大授权业务流类别，所述会话在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间。这种PDF被配置用于，通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间建立和修改会话时，确定是否从会话中移除了在多个不同类型的媒体流内的需要最高业务流类别的一个或几个媒体流；以及如果从会话中移除了一个或几个需要最高业务流类别的媒体流，则为该会话的其余媒体流维持已使用的业务流类别。
根据本发明的另一个方面，策略决定功能(PDF)被配置用于，通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间建立或修改会话时，确定是否向包括双向流的会话中添加了单向流；以及通过通信链路，如果在移动网络中向包括双向流的会话中添加了单向流，则在该会话的持续期间，对该会话的所有媒体流应用分配给该会话的任何媒体流的最高的业务流类别，以确定在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间的会话的给定媒体流的最大授权业务流类别。
根据本发明的再一个方面，提供带有指令的计算机可读媒体，当移动网络运行这些指令时，这些指令执行确定在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间的会话的给定媒体流的最大授权业务流类别的方法，该包括：通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间建立或修改会话时，确定是否向包括双向流的会话中添加了单向流；以及如果向包括双向流的会话中添加了单向流，则在该会话的持续期间，对该会话的所有媒体流应用分配给该会话的任何媒体流的最高的业务流类别。
通过参考附图，在以下段落中更明确地描述了本发明，所述附图仅作为示例。
附图说明
通过参考以下的详细描述，并同时考虑附图，本发明变得更好理解，同时对本发明的更完整的理解和它的许多附带优势将变得更加明显，所述附图中相同的参考标号表示相同或相似的组件，其中：
图1说明了根据3GPP规范，版本5用于提供包括IP多媒体业务的电信业务的示例性网络系统体系结构；
图2说明了根据3GPP规范，版本5的IMS功能实体的示例性接口体系结构；
图3说明了根据本发明实施例的IMS功能实体的示例性接口体系结构；
图4说明了根据本发明实施例的当媒体流为单向并且具有相同方向时使用新的映射规则的在两个用户设备(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的示例性工作会话；
图5说明了根据本发明实施例的当媒体流为单向并且不具有相同方向时使用新的映射规则的在两个用户设备(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的示例性工作会话；
图6说明了根据本发明实施例的当一个媒体流为双向而另一个媒体流为单向时使用新的映射规则的在两个用户设备(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的示例性工作会话；以及
图7说明了根据本发明实施例的当一个媒体流为双向(非音频/视频)而另一个媒体流为单向(音频/视频)时使用新的映射规则的在两个用户设备(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的示例性工作会话。
具体实施方式
本发明适用于支持多个不同类型媒体流的所有类型的网络，包括例如第二代和第三代GSM(全球移动通信系统)网络；转接网络，例如因特网、内联网、局域网(LAN)和基于ATM的转接网络；以及终端网络，例如公共交换电话网(PSTN)、ISDN、IP网络/LAN、X.25和公共陆地移动网络(PLMN)和互连系统；以及用于在这些移动网络中的系统之间的话音、消息、数据和图像传送的相关协议。不过，出于简明的目的，论述将主要集中于包括用于提供IP多媒体业务的IP多媒体子系统(IMS)的简单的多媒体网络。
现在将注意力转向附图，特别是图1，其说明了根据3GPP规范，版本5用于提供包括IP多媒体业务的电信业务的示例性网络系统体系结构。如图1所示，网络系统体系结构100可以广泛地包括例如始发用户设备(UE)110、终端用户设备(UE)120或反之亦然、以及用于连接用户设备(UE)110/120的通信链路130，并且网络系统体系结构100可以跨越单个网络或不同网络，例如，公共陆地移动网络(PLMN)132、一个或多个转接网络134和终端网络136。用户设备(UE)110/120可以是任何装置或用户终端，以允许用户访问网络业务，包括例如用于GSM的远程服务器或移动终端，如3GPP TS 24.002，V.5.0.0(2001年12月)，版本5中所定义的。
每个UE 110/120可以包括例如移动终端(MT)112、终端设备(TE)114和用于执行无线传输及相关功能的终端适配功能(TAF)116，并且每个UE 110/120可以包含端到端应用以支持电信业务。
转接网络134可以包括但不仅限于因特网、内联网、局域网(LAN)或基于ATM的转接网络。终端网络136可以包括但不仅限于公共交换电话网(PSTN)、ISDN、IP网络/LAN、X.25或另一个公共陆地移动网络(PLMN)。
图2说明了根据3GPP规范，版本5的移动网络中的IMS功能实体的示例性接口体系结构。如图2所示，网关GPRS(通用分组无线业务)支持节点(GGSN)210和代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)220代表了作为核心网络的一部分的网络实体。GGSN 210可用于处理去往/来自UE110/120(如移动台)的分组传输。P-CSCF 220可用于担任给定UE 110/120的第一个接触点，以及提供会话管理业务和CSCF相关过程，包括建立用于IP多媒体子系统(IMS)相关信令、注册和用于IMS会话的其他过程的PDP(分组数据协议，如IP)上下文。
根据3GPP规范，版本5(2002年12月)，将策略决定功能(PDF)222集成到P-CSCF 220中，以便当UE 110发布或接收SIP(会话发起协议)消息时，所述SIP消息包含用于协商IMS会话参数的SDP(会话描述协议)信令，策略决定功能(PDF)222监督IMS会话，基于IMS会话和从P-CSCF 220获得的媒体相关的信息作出策略决定，包括关于在两个用户(移动终端)之间或在移动终端和服务器之间的给定媒体流的最大授权业务流类别的决定，并接着通过一Go接口与GGSN 210交换决定信息，所述Go接口如3GPP TS 29.207 V.5.2.0(2002年12月)“在GO接口之上的策略控制”(Policy Control over GO Interface)，版本5中所提出的。此外，对于每个PDP(分组数据协议，如IP)上下文，仅允许单个IMS会话。可选地，PDF也可以在与P-CSCF 220相分离的单独网络元件中实现，如3GPP规范，版本6(2003年1月)中所描述的。
如前所述以及如3GPP规范，版本5中所提出的，PDF 222可用于生成一组绑定信息(特别是授权权标)以绑定IMS会话的IMS级别和GPRS载体级别，并且通过用户设备(UE)110将绑定信息发送到GGSN 210。绑定信息将PDP(分组数据协议，如IP)上下文与IMS会话的一个或多个媒体成分(IP流)相关联，并由GGSN 210用于从PDF 222请求基于业务的本地策略(SBLP)信息。这种绑定信息典型地包括：
(1)在SIP/SDP信令期间由P-CSCF 220发送到UE 110的授权权标，以及
(2)由UE 10、GGSN 210和PDF 222用来唯一地识别与SIP会话关联的IP(一个或多个)媒体流的一个或多个流标识符(在从P-CSCF/PDF接收到绑定信息后，可由UE 110添加所述流标识符)。
在接收这种绑定信息时，GGSN 210接着被用于从接收自UE 110的该组绑定信息(来自授权权标)中搜索PDF地址，识别正确的PDF，以及验证UE 110所请求的PDF上下文操作遵循对IMS级别的先前协商。
在GGSN 210中，策略实施点(PEP)212是这样一逻辑实体，该逻辑实体就基于业务的本地策略(SBLP)控制与PDF进行通信。出于简明的目的，除非另外说明，假定GGSN 210暗含地包含PEP 212。GGSN 210将请求发送到PDF 222，并从PDF 222接收决定。GGSN 210可将PDF决定的策略决定数据缓存，该策略决定数据可在以后用于本地策略决定，从而允许GGSN 210无需与PDF 222的额外交互即可做出关于用于PDP上下文修改的服务质量(QoS)授权的策略控制决定。在3GPP TS 29.207V.5.2.0(2002年12月)“在GO接口之上的策略控制”(Policy Control overGO Interface)，版本5中描述了在GGSN中用于SBLP的PEP功能，并且在此将其并入作为参考，从而无需在此重复。
UE 110和GGSN 210两者都可包括用于管理IP服务质量(QoS)端到端功能和相关信令流的机制，如3GPP TS 23.207 V.5.6.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)概念和体系结构”(End-To-End Quality ofService(QoS)Concept and Architecture)，版本5，以及3GPP TS 29.208V5.2.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)信令流”(End-To-EndQuality of Service(QoS)Signaling Stream)，版本5中所描述的，并且在此将其并入作为参考。例如，UE 110可包括客户应用(未示出)、IP承载业务(BS)管理器(未示出)、转换/映射功能(未示出)以及可选的UMTS承载业务(BS)管理器(未示出)。同样地，GGSN 210也可包括IP BS管理器(未示出)、转换/映射功能(未示出)以及可选的UMTS BS管理器(未示出)。IP BS管理器典型地使用标准IP机制以管理IP承载业务。转换/映射功能提供在UMTS承载业务内使用的机制和参数和在IP承载业务内使用的机制和参数之间的交互工作，并且与IP BS管理器交互。UMTS BS管理器使用标准UMTS机制以管理UMTS(通用移动电信系统)承载业务和用于UMTS承载业务的QoS管理功能。
一般而言，在用户设备(UE)(例如，能够传送和接收IP多媒体流的移动终端)之间或在移动终端和服务器之间建立会话(连接)。在用户设备(UE)(例如移动终端)之间或在移动终端和服务器之间所建立的会话包括例如双向音频流和单向视频流。双向音频流用于实时对话并因此需要低延迟的实时业务流类别，即，对话式的业务流类别。单向视频流用于仅在一个方向上传送活动视频图像。因为发送者不期望接收任何响应，所以这种单向视频流允许较长的传输延迟和延迟变化(也叫做抖动)。结果，在实践中，单向视频流典型地使用流式业务流类别。对话式的业务流类别的特征在于，短的最大传输延迟和延迟变化，以便最小化通信方(即，移动终端或在移动终端和服务器之间)所感受的延迟，而流式业务流类别的特征在于，较长的最大传输延迟和延迟变化，因为不存在具有期望的实时响应的实时双向通信。结果，相对于被认为是“较低业务流类别”的流式业务流类别，对话式业务流类别被认为是“较高业务流类别”。
根据3GPP TS 23.107，在示例性会话中可存在需要的其他业务流类别，如交互式业务流类别和后台式业务流类别。例如，交互式业务流类别的特征可在于，允许比流式业务流类别还长的传输延迟和抖动，并因此是与流式业务流类别相比的“较低业务流类别”。后台式业务流类别的特征可在于，允许甚至更长的传输延迟和抖动，并因此是比交互式业务流类别还低的业务流类别。不过，示例性会话中的音频和视频流可以由同一载体(例如在网络系统中的PDP上下文)传送，或可以彼此具有时间上的关系，这意味着整个会话的载体资源具有根据会话的“最高业务流类别”的对话式业务流类别。
不久，该会话可被修改，即，通信方(即，移动终端或在移动终端和服务器之间)可期望终止例如会话中的双向音频流，而维持会话中的单向视频流。需要由PDF相应地改变用于会话的载体资源的业务流类别。例如，如果会话被修改，并且从会话中移除了具有对话式业务流类别的双向音频流，则作为默认要求具有流式业务流类别的单向视频流此刻具有该会话的“最高业务流类别”。因此，PDF改变(即降级)用于会话载体的业务流类别，使其从对话式业务流类别变到流式业务流类别。
然而，当会话被修改(例如，从双向音频和单向视频到纯单向视频)，并且业务流类别被PDF 222改变(例如，从对话式到流式)时，例如在接收终端中的缓冲区大小的一些参数在这些QoS类别中是不同的，对业务流类别的改变以及其固有的传输延迟的改变将导致在接收终端的缓冲区下溢，从而降低了终端用户所感知的连接质量。
例如，当建立会话(连接)时，移动终端或移动终端和服务器启动带有双向话音流的通信。在此时，PDF 222向话音流指定与对话式相等的最大授权业务流类别。不久之后，移动终端之一或移动终端和服务器之一决定将视频流添加到通信中，并且该视频流是单向的。在此时，PDF 222检查属于该会话(连接)的当前一组IP多媒体流，并决定向视频流指定与“对话式”相等的最大授权业务流类别。选择此类别是因为已经存在双向媒体流，该双向媒体流已被授权为高达“对话式”业务流类别。结果，接收话音和视频流两者的移动终端或服务器能够获得音频-视频同步。不久之后，两个移动终端或移动终端和服务器决定撤销话音通信，但继续单向视频传输。在此时，PDF 222检查属于该会话的当前一组IP多媒体流(仅单向视频流保留在通信中)，并决定改变最大授权业务流类别为“流式”。此事的发生是因为单向媒体流总是获得与“流式”相等的最大授权业务流类别。
然而，如果将最大授权业务流类别从“对话式”改变为“流式”，则这种改变将产生对于接收视频流的移动终端或服务器的问题。特别地，这种改变将导致PDP上下文的再协商，其中不仅业务流类别不同，而且传输延迟也不同。结果，更大的传输延迟会在接收移动终端中产生频繁和反复的缓冲区下溢和非连续性媒体，该非连续性媒体导致了终端用户所感知的低质量。这是因为移动终端或服务器的缓冲区大小是根据“对话式”业务流类别而非“流式”业务流类别的传输延迟来确定的。
当向包括双向(如音频)流的现有会话中添加单向(如视频)流时，也可能出现另一重大问题。单向视频流的以信令通知的业务流类别请求典型地是流式的。双向会话的业务流类别是对话式的。如果媒体流具有时间上的关系(例如，在音频流中对视频流的口头解释)，则业务流类别的差异将导致传输延迟的差异(因为在接收者处的不同缓冲区长度以补偿传输中的不同延迟和延迟抖动)，从而降低了终端用户所感知的连接质量。
例如，如果会话(连接)启动时带有单向流。在此时，PDF 222指定“流式”作为最大授权业务流类别。不久之后，将双向话音呼叫流添加到通信中。在此时，PDF 222向话音流指定与“对话式”相等的最大授权业务流类别。PDF 222也再次检查第一个现有流的最大授权业务流类别，并将其升级为“对话式”。在某些情况下，这种升级可触发用于IP多媒体流的PDP上下文再协商，特别是当这些IP多媒体流是相关的且需要同步时。不过，在大多数情况下不需要升级。
现在转到图3，其说明了根据本发明实施例的IMS功能实体的示例性接口体系结构。当从会话中移除需要最高业务流类别的媒体流时，如图3所示的接口体系结构有利地维持已使用的用于会话(即，用于其余的IP多媒体流)的业务流类别，以便避免当改变业务流类别时产生的问题，以及在会话持续期间对会话的所有(实时)媒体流应用分配到会话的任何媒体流的最高(实时，即，对话式、流式)业务流类别，以便避免当向现有会话添加媒体流到时产生的问题。
如图3所示，一算法310可作为PDF 222的一部分实现，而不论PDF222被集成到P-CSCF 220中或保持为与P-CSCF 220独立的网络实体。在算法310中，可定义在会话(连接)持续期间对一个或多个媒体流的移除，以便不使先前指定的最大授权业务流类别降级，并同样地，可定义媒体流的增加，以对该会话(连接)的所有(实时)流指定各流的最大业务流类别。对这种算法310的使用适用于所有系统，包括所有未来的多媒体网络，其中一个会话可包括多种不同类型的媒体流，并可遵循例如3GPP TS23.207 V.5.6.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)概念和体系结构”(End-To-End Quality of Service(QoS)Concept and Architecture)，版本5以及3GPP TS 29.208 V.5.2.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)信令流”(End-To-End Quality of Service(QoS)Signaling Stream)，版本5。
也能够通过消除属于同一会话的媒体流的传输延迟的差异来改进实时媒体流的同步，从而改进终端用户所感知的质量。可能存在一个缺点，即对会话中某些媒体流所指定的QoS类别可能高于所需，从而降低了网络的整体容量，并且也潜在地导致对终端用户更高的连接成本。
例如，用户/UE使用(一个或多个)单向流式流启动一个会话或扩展一个具有较低业务流类别流的会话。在此时，PDF 222向相关媒体流指定“流式”作为最大授权业务流类别。稍后在会话持续期间，用户/UE在同一会话中启动双向(如音频)流。在此时，PDF 222向音频流指定与“对话式”相等的最大授权业务流类别。PDF 222也再次检查已存在的(一个或多个)流的最大授权业务流类别。可能没有必要将现有媒体流升级到新的双向流的业务流类别值，因为单向流式流是在双向对话式流之前启动的，并因此可能不具有与双向对话式流的时间上的关系。升级不是所希望的，因为指定给会话中的一些媒体流的QoS类别可能高于所需，从而降低网络的整体容量，并且也潜在地导致对终端用户更高的连接成本。
不过，如果(一个或多个)单向流式流是被首先启动的，并被看作与之后的(一个或多个)双向流无关，即不存在时间上的关系，则能够避免升级。这样当添加双向对话式媒体流时，不需要进行同步，即，业务流类别将保持“流式”。(在IMS系统中，具有不同业务流/QoS类别的流将接着使用单独的PDP上下文)。或者可选地，如果首先启动双向对话式流，而之后向会话中添加单向流式流，则单向流式流被看作依赖于双向对话式流，即，在二者之间存在时间上的关系。这样就需要进行同步，即，单向流式流的业务流类别将被设定为与双向流的业务流类别即“对话式”相同的值(通过PDF 222)。(在IMS系统中，具有不同业务流/QoS类别的流能够接着使用共同的PDP上下文或单独的PDP上下文。)
如图3所示，PDF 222可被配置为确定用于在两个用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接的给定媒体流的最大授权业务流类别。PDF 222中的示例性算法310可包括下列内容：
if对给定流X已指定最大授权业务流类别，
then
在会话(连接)持续期间增加或移除一个或多个媒体流不会对该流
X的先前指定的最大授权业务流类别产生任何变化.
映射规则也需要遵循3GPP TS 29.208 V.5.2.0(2002年12月)“端到端服务质量(QoS)信令流”(End-To-End Quality of Service(QoS)Signaling Stream)，版本5，以便能够向流业务指定适当的最大授权QoS类别。如图3所示，当启动或修改会话时，可由PDF 222使用这种映射规则以获得每个媒体成分的适当的最大授权QoS。然而，需要定义合适的映射，以便确保不会限制未来的业务，并且能够避免滥用、欺诈和低效率。一般而言，流业务的特征可在于数据流的方向(数据流为单向)和媒体类型(音频或视频)。因此，可分析属于一个会话的所有媒体成分。例如，如果所有的音频和视频媒体成分是单向的并具有相同方向，则能够将该应用认定为流式，并因此可应用用于流式的QoS界限作为最大授权QoS。
现在参考图4-7，其显示了映射规则的示例。例如，图4说明了根据本发明实施例的当媒体流为单向并具有相同方向时在两个用户设备(移动终端)之间的示例性工作会话。图5说明了根据本发明实施例的当媒体流为单向并且不具有相同方向时在两个用户设备(移动终端)之间的示例性工作会话。图6说明了根据本发明实施例的当一个媒体流为双向而另一个媒体流为单向时在两个用户设备(移动终端)之间的示例性工作会话。最后，图7说明了根据本发明实施例的当一个媒体流为双向(非音频/视频)而另一个媒体流为单向(音频/视频)时在两个用户设备(移动终端)之间的示例性工作会话。
特别地，在图4中，当媒体流(音频/视频)为单向并具有相同方向时，媒体流授权将为“流式”。在图5中，当媒体流为单向并且不具有相同方向时，媒体流授权将为“对话式”。在图6中，当一个媒体流为双向而另一个媒体流为单向时，媒体流授权将为“对话式”。在图7中，当一个媒体流为双向(非音频/视频)而另一个媒体流为单向(音频/视频)时，对于应用的媒体流授权将为“对话式”，而对于视频的媒体流授权将为“流式”。
可以扩充映射规则以确保根据所请求的业务指定合适的最大授权QoS类别。例如，将定义将SDP参数映射到最大授权QoS类别的规则扩充，以便在“音频”或“视频”类型的单向媒体成分具有相同方向的情况下，允许映射到流式类别。下面是可由如图2和图3所示的UE 110(例如移动终端或服务器)和PDF 222使用的映射规则的示例。特别地，表#1说明了在PDF 222中用于导出每种媒体成分的最大授权数据传输率和最大授权服务质量(QoS)类别的映射规则。这种示例性映射规则可被封装在计算机可读媒体上存储或提供的软件模块中，或可选地通过因特网下载来提供，或被集成到如图2和图3所示的PDF 222中。与表#1相应地，表#2说明了在UE 110(例如移动终端或服务器)中用于导出每种媒体成分的最大授权带宽和最大授权业务流类别的示例性映射规则。同样地，这种映射规则也可被封装在计算机可读媒体上存储或提供的软件模块中，或可选地通过因特网下载来提供，或被结合到如图2和图3所示的UE 110(例如移动终端或服务器)中。
表#1：在PDF中用于导出每种媒体成分的最大授权数据传输率和最大授权QoS类别的规则
  每种媒体成分的授权IPQoS参数   从SDP参数导出
  每种媒体成分的最大授权数据传输率DL(Max_DR_DL)和UL(Max_DR_UL)(见注释1) IF a＝recvonly THENIF<SDP direction>＝mobile originated THENDirection：＝downlink；ELSE/*移动终止*/Direction：＝uplink；ENDIF；ELSEIF a＝sendonly THENIF<SDP direction>＝mobile originated THENDirection：＝uplink；ELSE/*移动终止*/Direction：＝downlink；ENDIF；ELSE/*sendrecv或者无方向属性*/Direction：＝both；ENDIF；ENDIF；IF b＝AS：<bandwidth>is present THEN
      IF Direction＝downlink THENIF<transport>＝″RTP/AVP″thenMax_DR_UL：＝0.025*<bandwidth>；Max_DR_DL：＝1.025*<bandwidth>；ELSEMax_DR_UL：＝0；Max_DR_DL：＝<bandwidth>；ENDIF；ELSEIF Direction＝uplink THENIF<transport>＝″RTP/AVP″thenMax_DR_UL：＝1.025*<bandwidth>；Max_DR_DL：＝0.025*<bandwidth>；ELSEMax_DR_UL：＝<bandwidth>；Max_DR_DL：＝0；ENDIF；ELSE/*方向＝双向*/Max_DR_UL：＝1.025*<bandwidth>；Max_DR_DL：＝1.025*<bandwidth>；ENDIF；ENDIF；ELSEbw：＝由运营商设定；IF Direction＝downlink THENMax_DR_UL：＝0；Max_DR_DL：＝bw；ELSE
    IF Direction＝uplink THENMax_DR_UL：＝bw；Max_DR_DL：＝0；ELSE/*方向＝双向*/Max_DR_UL：＝bw；Max_DR_DL：＝bw；ENDIF；ENDIF；ENDIF；
  每种媒体成分的最大授权QoS类别[MaxClass](见注释2、x和y) IF(用于会话的媒体类型为“音频”或“视频”的所有媒体成分是单向的，并且具有相同方向)THENMaxClassDerivation：＝B；/*流式*/ELSEMaxClassDerivation：＝A；/*对话式*/ENDIF；CASE<media>OF″audio″：MaxClass：＝MaxClassDerivation；″video″：MaxClass：＝MaxClassDerivation；″application″：MaxClass：＝A；″data″：MaxClass：＝E；/*优先级3的交互式*/″control″：MaxClass：＝C；/*优先级1的交互式*//*新媒体类型*/OTHERWISE：MaxClass：＝F；/*后台式*/END；
 注释1：对于RTP媒体成分，最大授权数据传输率DL/UL是用于RTP媒体流及其相关的RTCP IP流DL/UL的最大授权数据传输率DL/UL的总和。注释2：用于RTCP IP流的最大授权QoS类与用于相应的RTP媒体流的最大授权QoS类相同。注释x：当从会话中移除音频或视频流时，会话中的其余媒体流应保持原初指定的最大授权QoS类别。注释y：当向会话中添加音频或视频流时，PDF应考虑会话内已存在的媒体流，而导出最大授权QoS类别。
对于每个进行中的会话，PDF 222应存储每个媒体成分的授权IP QoS参数。当GGSN 210请求用于传送一个或多个媒体成分的已启动/修改的PDP上下文的授权UMTS QoS参数时，PDF 222可使用映射规则，例如表#1中所示的，以便计算授权IP QoS参数。
表#2：在UE中用于导出每种媒体成分的最大授权带宽DL/UL和最大授权业务流类别的规则
  每种媒体成分的授权UMTS QoS参数   从SDP参数导出
  每种媒体成分的最大授权带宽DL(Max_BW_DL)和UL(Max_BW_UL)   /*检查是否为IMS上下文(该检查的标准是一UE制造问题)*/IF IMS context THENIF a＝recvonly THENIF<SDP direction>＝mobile originated THENDirection：＝downlink；
   ELSE/*移动终止*/Direction：＝uplink；ENDIF；ELSE；IF a＝sendonly THENIF<SDP direction>＝mobile originated THENDirection：＝uplink；ELSE/*移动终止*/Direction：＝downlink；ENDIF；ELSE/*sendrecv或者无方向属性*/Direction：＝both；ENDIF；ENDIF；IF b＝AS：<bandwidth>is present THENIF Direction＝downlink THENIF<transport>＝″RTP/AVP″thenMax_BW_UL：＝0.025*<bandwidth>；Max_BW_DL：＝1.025*<bandwidth>；ELSEMax_BW_UL：＝0；Max_BW_DL：＝<bandwidth>-；ENDIF；ELSEIF Direction＝upLink THENIF<transport>＝″RTP/AVP″thenMax_BW_UL：＝1.025*<bandwidth>；
            Max_BW_DL：＝0.025*<bandwidth>；ELSEMax_BW_UL：＝<bandwidth>；Max_BW_DL：＝0；ENDIF；ELSE/*方向＝双向*/Max_BW_UL：＝1.025*<bandwidth>；Max_BW_DL：＝1.025*<bandwidth>；ENDIF；ENDIF；ELSEbw：＝由UE制造商设定；IF Direction＝downlink THENMax_BW_UL：＝0；Max_BW_DL：＝bw；ELSEIF Direction＝uplink THENMax_BW_UL：＝bw；Max_BW_DL：＝0；ELSE/*方向＝双向*/Max_BW_UL：＝bw；Max_BW_DL：＝bw；ENDIF；ENDIF；ENDIF；ELSE不进行授权；ENDIF
  每种媒体成分的最大授权业务流类别[MaxTrafficClass](见注释x和y) /*检查是否为IMS上下文(该检查的标准是一UE制造问题)*/IF IMS context THENIF(该会话的媒体类型为“音频”或“视频”的所有媒体成分是单向的，并具有相同的方向)THENMaxService：＝streaming；ELSEMaxService：＝conversational；ENDIF；CASE<media>OF″audio″：MaxTrafficClass：＝MaxService；″video″：MaxTramcClass：＝MaxService；″application″：MaxTrafficClass：＝conversational；″data″：MaxTrafficClass：＝优先级3的交互式；″control″：MaxTrafficClass：＝优先级3的交互式；/*新媒体类型*/OTHERWISE：MaxTrafficClass：＝background；END；ELSE不进行授权；ENDIF
注释x：当从会话中移除音频或视频流时，其余媒体流应保持原初指定的最大授权业务流类别。
注释y：当向会话中添加音频或视频流时，UE应考虑会话内已存在的媒体流，而导出最大授权业务流类别。
对于每个进行中的会话，UE 110应存储每种媒体成分的授权UMTSQoS参数。在启动或修改PDP上下文之前，UE 110可检查所请求的保证位速率UL/DL(如果业务流类别是对话式或流式)或所请求的最大位速率UL/DL(如果业务流类别是交互式或后台式)不超过每个PDP上下文的最大授权带宽UL/DL(根据映射规则计算)。此外，UE 110可检查所请求的UMTS QoS参数业务流类别不超过每个PDP上下文的最大授权业务流类别(根据映射规则计算)。
如前所述，根据本发明实施例的网络接口体系结构提供了用于会话(在用户或移动终端之间或在移动终端和服务器之间的连接)的动态媒体授权和QoS类别的更好管理的解决方案，所述会话包括移动网络内的多个不同类型的媒体流，从而在会话期间，当修改多个不同类型的媒体流内的一个或多个媒体流(启动新的媒体流和删除现有媒体流)时，由属于同一会话的媒体流所需的最高业务流类别确定会话的业务流类别，以便消除属于同一会话的媒体流的传输延迟的差异，并因此改进终端用户所感知的连接质量。通过消除属于同一会话的媒体流的传输延迟的差异，也能够改进实时媒体流的同步，从而改进终端用户所感知的质量。
尽管已对被认定的本发明的示例性实施例进行了说明和描述，本领域的那些技术人员将理解，无需背离本发明的真正范围，可以做出各种变化和修改，并可以用等价物代替其中的元素。此外，可以做出许多修改来使特定情况适应于本发明的教导，而无需背离本发明的中心范围。因此，可以认为，本发明并不局限于特定的实施例，所述实施例是被公开作为用于执行本发明的最好模式，而本发明包括落在在所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (4)

1.一种在移动网络中实现的策略决定功能(PDF)，以确定在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间的会话的给定媒体流的最大授权业务流类别，包括：
通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间修改已建立的会话时，确定是否从会话中移除了在多个媒体流中需要最高业务流类别的媒体流；以及
如果从会话中移除了需要最高业务流类别的媒体流，则维持用于该会话的其余媒体流的现有业务流类别。
2.一种在移动网络中实现的策略决定功能(PDF)，以确定在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间的会话的给定媒体流的最大授权业务流类别，包括：
通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间建立或修改会话时，确定是否向包括双向流的会话中添加了单向流；以及
如果向包括双向流的会话中添加了单向流，则在会话持续期间，对该会话的所有媒体流应用分配给该会话的任何媒体流的最高业务流类别。
3.一种用于IP多媒体业务的IP多媒体子系统(IMS)，包括：
移动终端：
网关支持节点(GGSN)，其被配置为在会话期间处理去往/来自移动终端的分组传输；以及
代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)，其被配置为在会话期间担任移动终端的第一个接触点并提供会话管理业务，包括建立用于IMS相关的信令、注册和用于会话的其他过程的分组数据协议(PDP)上下文，
其中，所述P-CSCF包括策略决定功能(PDF)，该策略决定功能被配置为执行下列操作：
通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间修改已建立的会话时，确定是否从会话中移除了在多个媒体流中需要最高业务流类别的媒体流；以及
如果从会话中移除了需要最高业务流类别的媒体流，则维持用于该会话的其余媒体流的已使用的业务流类别。
4.一种包括指令的计算机可读媒体，当这些指令由移动网络执行时，执行一种确定在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间的会话的给定媒体流的最大授权业务流类别的方法，所述方法包括：
通过通信链路，当在两个移动终端之间或在移动终端和服务器之间建立或修改会话时，确定是否向包括双向流的会话中添加了单向流；以及
如果向包括双向流的会话中添加了单向流，则在该会话的持续期间，对该会话的所有媒体流应用分配给该会话的任何媒体流的最高业务流类别。
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