專利名稱：一種保證無線局域網(wǎng)和封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關的服務質量配置一致性的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)(WLAN，Wireless Local Area Network)與第三代合作伙伴計劃(3GPP，Third Generation Partnership Project)融合的技術，尤其涉及一種保證無線局域網(wǎng)的服務質量配置(以下簡稱QoS Profile)和封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關(PDG，Packet Data Gateway)的QoS Profile一致性的方法。
背景技術：
如圖1所示，其為目前的WLAN和3GPP的融合架構圖。主要包括無線局域網(wǎng)用戶設備(WLAN UE)、無線局域網(wǎng)接入網(wǎng)(WLAN AccessNetwork)、3GPP歸屬網(wǎng)絡(3GPP Home Network)等。其中，3GPP歸屬網(wǎng)絡又包含3GPP AAA服務器(3GPP AAA Server)、用戶位置功能(SLF，Subscriber Location Function)、歸屬用戶服務器(HSS，Home SubscriberServer)、歸屬位置寄存器(HLR，Home Location Register)、脫機管理系統(tǒng)(Offline Charging System)、光路交換(OCS，Optical Circuit Switching)、WLAN接入網(wǎng)關(WAG，WLAN-Access Gateway)、封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關(PDG，Packet Data Gateway)等。其中，WAG和PDG是WLAN 3GPP IP接入時的兩個功能模塊。
圖2所示為融合的端到端QoS示意圖，如圖所示，WLAN用戶設備(UE，User Equipment)和終端設備(TE，Terminate Equiptment)間的端到端業(yè)務(End-to-End Service)用來傳輸信令和用戶數(shù)據(jù)，而端到端業(yè)務通過了兩段承載業(yè)務3GPP IP接入承載業(yè)務(3GPP IP Access Bearer Service)、外部承載業(yè)務(External Bearer Service)(不在本發(fā)明討論范圍)。本發(fā)明涉及的內(nèi)容就是WLAN UE與PDG之間協(xié)商QoS建立過程。
如圖3所示，其為目前3GPP關于QoS的協(xié)議中規(guī)定了WLAN接入QoS供應的流程圖，請同時參考圖1，具體流程如下1.UE開始WLAN接入的認證過程；2.WLAN在Access Request消息中攜帶自己的能力給3GPP AAAServer；3.用戶的QoS profile從HLR/HSS下發(fā)到AAA Server；4.認證消息的交互；5.用戶的接入請求被接受，3GPP AAA Server在下發(fā)的Access Accept消息中攜帶授權的QoS profile給WLAN；6.WLAN通知UE認證成功；7.WLAN的計費消息中包括應用的QoS profile。
如圖4所示，其為在3GPP SA2 #51次會議上，通過了關于在隧道建立過程中QoS的供應流程圖，請同時參考圖1，具體流程如下1.當WLAN接入的QoS供應流程已經(jīng)完成，UE發(fā)起W-APN的解決方法選定一個PDG(具體流程參照TS23.234)；2.UE和PDG開始建立隧道；3.在建立隧道的過程中，認證和授權的過程按照TS33.234進行，在認證和授權的過程中，3GPP AAA Server發(fā)送授權的QoS profile給PDG。
由上述可知，在現(xiàn)有的協(xié)議中，兩個QoS的流程是分開進行的，沒有相關性，因此不能保證3GPP AAA Server下發(fā)給WLAN的授權QoS profile和下發(fā)給PDG的授權QoS profile是一致的，這樣會導致WLAN接入網(wǎng)和PDG在用戶的服務質量QoS處理過程中無法保證端到端QoS處理的一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了解決上述問題的一種方法，使得3GPP AAA Server下發(fā)給WLAN的授權QoS profile和下發(fā)給PDG的授權QoS profile保持“一致”。
本發(fā)明提供的一種保證無線局域網(wǎng)和封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關的服務質量配置一致性的方法，包括下列步驟在WLAN 3GPP IP接入的QoS流程中，3GPP AAA Server根據(jù)可以得到的在WLAN接入過程中下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLANAN的能力，確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并下發(fā)給PDG，以保證下發(fā)給PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
其中，上述步驟可以包括在WLAN接入的QoS供應流程中，3GPP AAA Server保存下發(fā)給WLAN的授權的QoS Profile；在隧道建立過程中的QoS供應流程中，3GPP AAA Server根據(jù)保存下來的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并將與WLAN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下發(fā)給PDG。
其中，在WLAN接入的QoS供應流程中，所述步驟具體包含步驟A3GPP AAA Server判斷WLAN的接入類型；步驟B當所述接入類型是WLAN 3GPP的IP接入時，還包括步驟B13GPP AAA Server保存經(jīng)過協(xié)商的授權QoS Profile；步驟B23GPP AAA Server將所述QoS Profile下發(fā)給WLAN；其中，步驟B1可在步驟B2之前或之后。步驟A可以按照用戶的接入請求判斷WLAN的接入類型。步驟B中當所述接入類型是WLAN直接IP接入時，3GPP AAA Server不保存授權的QoS Profile，用戶在完成WLAN接入網(wǎng)認證后，直接開始進行業(yè)務。
另外，在WLAN接入的QoS供應流程中，所述步驟具體也可為步驟A’用戶的接入請求被接受，3GPP AAA Server下發(fā)授權的QoSProfile給WLAN，同時保存這份QoS Profile。
此外，在隧道建立過程中的QoS供應流程中，所述步驟具體包含步驟C1UE發(fā)起W-APN的解決方法并選定一個PDG；
步驟C2UE和PDG開始建立隧道；步驟C3按照現(xiàn)有技術的TS33.234進行認證和授權過程；步驟C43GPP AAA Server從HLR/HSS下載用戶的profile；步驟C53GPP AAA Server根據(jù)上述步驟B保存下來的QoS Profile，了解當前WLAN接入網(wǎng)側該用戶的QoS Profile，再根據(jù)從HSS/HLR下發(fā)下來的user profile進行綜合QoS決策，得到一個與WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并將結果下發(fā)給PDG。
如上所述，步驟A或步驟A’前還包含下列步驟UE開始WLAN接入的認證流程；WLAN在Access Request消息中攜帶自己的能力給3GPP Server；用戶的QoS Profile從HLR/HSS下發(fā)到3GPP AAA Server；認證消息的交互。
如上所述，步驟B或步驟A’后還包含下列步驟WLAN通知UE認證成功；WLAN將計費消息下發(fā)給3GPP AAA Server，所述計費消息即包含了應用的QoS Profile。
根據(jù)如上所述的方法，其中的QoS Profile包括用戶預留的上下行帶寬、優(yōu)先級、時延要求、抖動要求等。
本發(fā)明的有益效果在于通過本發(fā)明對現(xiàn)有QoS供應流程的修改，解決了沒有辦法保證3GPP AAA Server下發(fā)給WLAN的QoS Profile和下發(fā)給PDG的QoS Profile的一致性問題。這樣就可以使得端到端的QoS得到進一步的保證。


圖1是目前的WLAN和3GPP的融合架構圖；圖2是融合的端到端QoS架構圖；圖3是目前3GPP關于QoS的協(xié)議中規(guī)定了WLAN接入QoS供應的流程圖；圖4是在3GPP SA2 #51次會議上，通過了關于在隧道建立過程中QoS的供應流程圖；圖5A、圖5B為本發(fā)明的WLAN接入的Qos供應的流程圖；圖6為修改后的隧道建立過程中QoS的供應流程圖。
具體實施例方式
首先需要說明的是，用戶接入WLAN網(wǎng)絡時，有兩種接入類型WLAN直接IP接入(WLAN Direct IP Access，以下統(tǒng)稱WLAN直接接入)、WLAN3GPP的IP接入(WLAN 3GPP IP Access，以下統(tǒng)稱WLAN 3GPP IP接入)。WLAN直接IP接入方式就是用戶通過3GPP AAA完成WLAN接入網(wǎng)認證后，直接上網(wǎng)，不訪問3GPP PS業(yè)務；WLAN 3GPP的IP接入方式就是用戶與PDG建立端到端的安全隧道，這樣用戶通過PDG可以訪問3GPP PS業(yè)務。
本發(fā)明的核心內(nèi)容是對WLAN接入QoS供應的流程做出一點修改，即，在WLAN 3GPP IP接入的時候，3GPP AAA Server根據(jù)可以得到的在WLAN接入過程中下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并下發(fā)給PDG，以保證下發(fā)給PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
上述方法可以通過下述實施例來實現(xiàn)。
3GPP AAA Server在下發(fā)授權的QoS profile給WLAN的時候，保存這份QoS Profile；3GPP AAA Server也可以判斷用戶請求的接入類型，是WLAN直接IP接入，還是WLAN 3GPP的IP接入，3GPP AAA Server根據(jù)用戶的Access Request可以得到接入請求的類型。如果是WLAN 3GPP的IP接入，3GPP AAA Server就保存這份QoS Profile，這個QoS Profile是和WLAN的capability最相匹配的QoS Profile；如果接入類型是WLAN直接IP接入，3GPPAAA Server就不保存這份QoS Profile，用戶通過3GPP AAA完成WLAN接入網(wǎng)認證后，直接聯(lián)機上網(wǎng)，不訪問3GPP PS(Packet Switched，分組交換域)業(yè)務。
這樣，在WLAN 3GPP的IP接入的QoS供應流程的隧道建立過程中QoS的供應流程中，3GPP AAA Server可以根據(jù)保存下來的QoS Profile知道WLAN接入網(wǎng)的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，例如給用戶預留的上下行帶寬、優(yōu)先級、時延要求、抖動要求等，再根據(jù)從HSS/HLR下發(fā)下來的user profile進行綜合QoS決策，得到一個與WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，這樣就使得下發(fā)給PDG的QoS Profile考慮了下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile和能力，也就保證了3GPP AAA Server下發(fā)給WLAN的QoS Profile和下發(fā)給PDG的QoS Profile是一致的。請注意，本發(fā)明所稱的QoS Profile的一致性并不表示要相同，而是表示W(wǎng)LAN和PDG在相同的QoS處理時需要保持一致，例如給用戶預留的上下行帶寬、優(yōu)先級、時延要求、抖動要求等需要保持一致，這樣才能完成用戶端到端的QoS保證。
下面結合圖5A、圖5B、圖6詳細說明本發(fā)明的具體實施例。
參見圖5A所示的WLAN接入QoS供應的流程，實現(xiàn)本發(fā)明方法的步驟包括步驟501UE開始WLAN接入的認證流程；步驟502WLAN在Access Request消息中攜帶自己的能力(Capabilities)給3GPP Server；步驟503用戶的QoS Profile從HLR/HSS下發(fā)到3GPP AAA Server；步驟504認證消息的交互；步驟5053GPP AAA Server根據(jù)用戶的接入請求(Access Request)判斷WLAN的接入類型；步驟506上述步驟505判斷的結果為WLAN直接IP接入時，3GPP AAAServer不保存所述QoS Profile，則執(zhí)行步驟507；上述步驟505判斷結果為WLAN 3GPP的IP接入時，3GPP AAA Server保存所述QoS Profile(該QoSProfile是和WLAN的能力(capability)最相匹配的QoS Profile)，并執(zhí)行步驟507；步驟507用戶的接入請求被接受，3GPP AAA Server將授權的QoSProfile下發(fā)給WLAN；步驟508WLAN通知UE認證成功；步驟509WLAN將計費消息下發(fā)給3GPP AAA Server，所述計費消息即包含了應用的QoS Profile。
請注意，上述保存QoS Profile的步驟可以在將授權的QoS Profile發(fā)送給WLAN之前，也可以在發(fā)送給WLAN之后再保存，前提是，已經(jīng)經(jīng)過3GPPAAA Server協(xié)商WLAN的能力與從HSS/HLR下載的user profile，得到了一個QoS Profile。
此外，根據(jù)本發(fā)明的WLAN接入QoS供應的流程也可通過下列步驟實現(xiàn)，此為本發(fā)明的另一實施例，如圖5B所示。
步驟501’UE開始WLAN接入的認證流程；步驟502’WLAN在AccessRequest消息中攜帶自己的能力(Capabilities)給3GPP Server；步驟503’用戶的QoS Profile從HLR/HSS下發(fā)到3GPP AAA Server；步驟504’認證消息的交互；步驟505’用戶的接入請求被接受，3GPP AAA Server下發(fā)授權的QoSProfile給WLAN，同時保存這份QoS Profile；步驟506’WLAN通知UE認證成功；步驟507’WLAN將計費消息下發(fā)給3GPP AAA Server，所述計費消息即包含了應用的QoS Profile。
根據(jù)上述步驟，當WLAN接入的QoS供應流程完成后，隧道建立過程中QoS的供應流程需作如下修改，請參照圖6所示。
步驟601UE發(fā)起W-APN(WLAN-Access Point Name)的解決方法并選定一個PDG；
步驟602UE和PDG開始建立隧道；步驟603按照現(xiàn)有技術的TS 33.234進行認證和授權過程；步驟6043GPP AAA Server從HLR/HSS下載用戶的profile；步驟6053GPP AAA Server根據(jù)保存下來的QoS Profile，了解當前WLAN接入網(wǎng)側該用戶的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，再根據(jù)從HSS/HLR下發(fā)下來的user profile進行綜合QoS決策，得到一個與WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并將結果下發(fā)給PDG。
如此，WLAN和PDG在相同的QoS處理時(例如給用戶預留的上下行帶寬、優(yōu)先級、時延要求、抖動要求等)就保持了一致，也即本發(fā)明聲稱的保證了3GPP AAA Server下發(fā)給WLAN的QoS Profile與下發(fā)給PDG的QoSProfile是一致的，從而保證了端到端的服務質量。
需要說明的是，以上所述的實施例僅為說明本發(fā)明，而并非用以限制本發(fā)明，也就是說，3GPP AAA Server在WLAN接入的QoS供應流程中，先保存下發(fā)給WLAN的授權的QoS Profile，然后在隧道建立過程中的QoS供應流程中，再根據(jù)保存下來的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并將與WALN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下發(fā)給PDG，以此來保證下發(fā)給PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性，只是本發(fā)明的一個較佳實施例，而不是用以限定本發(fā)明的保護范圍僅限于此，任何熟悉此項技術的人，在本發(fā)明的技術啟示下所得出的，3GPP AAA Server根據(jù)可以得到的在3GPPWLAN接入過程中下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，以保證下發(fā)給PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性的技術方案，均應包含于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種保證無線局域網(wǎng)和封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關的服務質量配置一致性的方法，其特征在于包括下列步驟在WLAN 3GPP IP接入的QoS供應流程中，3GPP AAA Server根據(jù)可以得到的在WLAN接入過程中下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并下發(fā)給PDG，以保證下發(fā)給PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括下列步驟在WLAN接入的QoS供應流程中，3GPP AAA Server保存下發(fā)給WLANAN的授權的QoS Profile；在WLAN 3GPP IP接入的隧道建立過程中的QoS供應流程中，3GPPAAA Server根據(jù)保存下來的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，并將與WLANAN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下發(fā)給PDG。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在WLAN接入的QoS供應流程中，所述步驟具體包含步驟A3GPP AAA Server判斷WLAN的接入類型；步驟B當所述接入類型是WLAN 3GPP IP接入時，還包括步驟B13GPP AAA Server保存經(jīng)過協(xié)商的授權QoS Profile；步驟B23GPP AAA Server將所述QoS Profile下發(fā)給WLAN；其中，步驟B1可在步驟B2之前或之后。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟A可以按照用戶的接入請求判斷WLAN的接入類型。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟B中當所述接入類型是WLAN直接IP接入時，3GPP AAA Server不保存授權的QoS Profile，用戶在完成WLAN接入網(wǎng)認證后，直接開始進行業(yè)務。
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在WLAN接入的QoS供應流程中，所述步驟具體包含步驟A’用戶的接入請求被接受，3GPP AAA Server下發(fā)授權的QoSProfile給WLAN，同時保存這份QoS Profile。
7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在隧道建立過程中的QoS供應流程中，所述步驟具體包含步驟C1UE發(fā)起W-APN的解決方法并選定一個PDG；步驟C2UE和PDG開始建立隧道；步驟C3按照現(xiàn)有技術的TS 33.234進行認證和授權過程；步驟C43GPP AAA Server從HLR/HSS下載用戶的profile；步驟C53GPP AAA Server根據(jù)上述步驟B保存下來的QoS Profile，了解當前WLAN接入網(wǎng)側該用戶的QoS Profile，再根據(jù)從HSS/HLR下發(fā)下來的user profile進行綜合QoS決策，得到一個與WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并將結果下發(fā)給PDG。
8.如權利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述步驟A或步驟A’前還包含下列步驟UE開始WLAN接入的認證流程；WLAN在Access Request消息中攜帶自己的能力給3GPP Server；用戶的QoS Profile從HLR/HSS下發(fā)到3GPP AAA Server；認證消息的交互。
9.如權利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述步驟B或步驟A’后還包含下列步驟WLAN通知UE認證成功；WLAN將計費消息下發(fā)給3GPP AAA Server，所述計費消息即包含了應用的QoS Profile。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述QoS Profile包括用戶預留的上下行帶寬、優(yōu)先級、時延要求、抖動要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保證無線局域網(wǎng)和封包數(shù)據(jù)網(wǎng)關的服務質量配置一致性的方法，是在WLAN 3GPP IP接入過程中，3GPP AAA Server根據(jù)可以得到的在WLAN接入時候下發(fā)給WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLANAN的能力，確定下發(fā)給PDG的QoS Profile，以保證下發(fā)給PDG的QoSProfile和WLAN的QoS Profile的一致性。本發(fā)明可以使得端到端的QoS得到進一步的保證。
文檔編號H04L29/06GK101043414SQ20061007596
公開日2007年9月26日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權日2006年3月20日
發(fā)明者劉麗娜, 莫君賢, 陳衛(wèi)民, 張鵬 申請人:華為技術有限公司