專利名稱：一種傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，特別是涉及了一種在通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)的服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)與網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)之間傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法。
背景技術(shù)：
UMTS是采用寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，UMTS系統(tǒng)通常被稱為WCDMA系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，包括無線接入網(wǎng)絡(luò)(Radio AccessNetwork，RAN)和核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network，CN)。其中，RAN實現(xiàn)無線接入功能，CN實現(xiàn)UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域(Circuit SwitchedDomain，CS)和分組交換域(Packet Switched Domain，PS)。
UMTS核心網(wǎng)絡(luò)中的PS域，采用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)作為其承載協(xié)議。因為PS域采用IP技術(shù)，而IP技術(shù)卻存在沒有業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的缺點，從而導(dǎo)致PS域也存在無QoS保證的缺點。
但是UMTS提供的諸多業(yè)務(wù)，比如語音、可變速率數(shù)據(jù)和活動視頻會話等業(yè)務(wù)，特別是多媒體業(yè)務(wù)，對QoS提出了嚴(yán)格的要求。為了解決UMTS的PS域無QoS的問題，實現(xiàn)端到端的QoS保證，UMTS的端到端QoS框架已被提出(3GPP TS23.207)。
圖1是在現(xiàn)有技術(shù)中UMTS內(nèi)部QoS框架的示意圖。如圖1所示，在UMTS內(nèi)部，無線核心網(wǎng)(CN)側(cè)的QoS框架包括應(yīng)用功能實體(AF)、策略決定功能實體(PDF)和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)，其中，
AF提供需要控制IP承載需求的應(yīng)用程序功能，并通過Gq接口與PDF交互動態(tài)QoS相關(guān)業(yè)務(wù)消息；PDF是邏輯策略決定單元，基于AF的資源請求和會話信息進行策略決定，并通過Go接口把策略決定結(jié)果下發(fā)到GGSN；GGSN提供數(shù)據(jù)包在UMTS內(nèi)部的CN與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝功能，并且安裝PDF下發(fā)的策略，根據(jù)策略進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
圖2是端到端QoS劃分區(qū)段示意圖。如圖2所示，端到端的QoS可劃分為3個區(qū)段，在UMTS內(nèi)部，從用戶設(shè)備(UE)到服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)的QoS和從SGSN到GGSN的QoS，以及從UMTS內(nèi)部的GGSN到UMTS外部IP骨干網(wǎng)的QoS。
目前，保證UMTS內(nèi)部SGSN與GGSN之間的QoS措施，包括綜合業(yè)務(wù)(IntServ)模型和區(qū)分業(yè)務(wù)(DiffServ)模型。
綜合業(yè)務(wù)(IntServ)模型使用資源預(yù)留(RSVP)協(xié)議，RSVP協(xié)議是一種預(yù)留資源的信令協(xié)議。圖3是在現(xiàn)有技術(shù)中使用綜合業(yè)務(wù)模型保證SGSN到GGSN的QoS的流程圖。如圖3所示，在主叫方所處UMTS側(cè)，綜合業(yè)務(wù)模型保證從SGSN到GGSN的QoS的過程為步驟301、在主叫方所處UMTS側(cè)，主叫方的用戶設(shè)備(UE)發(fā)出業(yè)務(wù)會話請求后，在收發(fā)業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包之前向SGSN發(fā)送路徑(PATH)消息，SGSN將PATH消息轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN和GGSN之間的IP骨干網(wǎng)中的邊緣路由器上。
步驟302、SGSN和GGSN之間的IP骨干網(wǎng)中，包括邊緣路由器的各級路由器逐級向下發(fā)送PATH消息，直至GGSN。
步驟303、從GGSN逐級向上至SGSN，分別向其上游發(fā)送RESV消息，該RESV消息請求上游路由器預(yù)留出QoS參數(shù)指定的帶寬資源，并且，各級路由器在接收到RESV消息時，分別判斷其當(dāng)前是否存在可用的承載資源，如果存在，則執(zhí)行步驟305，否則，執(zhí)行步驟304。
步驟304、不存在承載資源的路由器不向其上游路由器發(fā)送RESV消息，各級上游路由器及SGSN在設(shè)定時間內(nèi)來接收到RESV消息，則認(rèn)為資源預(yù)留不成功，跳出本流程。
步驟305、各級路由器至SGSN均接收到RESV消息時，為本次業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬，并且保存相關(guān)的狀態(tài)信息。
步驟306、SGSN通過IP骨干網(wǎng)中的各級路由器將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至GGSN。
在區(qū)分業(yè)務(wù)(DiffServ)模型中，客戶預(yù)先與網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商簽訂服務(wù)級別合同(SLA)。SLA明確了該客戶的業(yè)務(wù)級別和在每個業(yè)務(wù)級別中所允許的通信量，即業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包所需的傳輸帶寬。
在主叫方所處UMTS側(cè)，區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證從SGSN到GGSN的QoS的過程為當(dāng)接收到SGSN發(fā)來的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包時，區(qū)分業(yè)務(wù)模型中的邊緣路由器根據(jù)該用戶的級別為業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先級分類，并將其傳輸給網(wǎng)絡(luò)中的下一個中間路由器；各級路由器在接收到業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包時，直接根據(jù)該業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級對其進行轉(zhuǎn)發(fā)，直至GGSN。
在現(xiàn)有技術(shù)中，UMTS外部的IP骨干網(wǎng)也使用綜合業(yè)務(wù)模型或區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS，因此，從主叫方所處UMTS中的GGSN至UMTS外部IP骨干網(wǎng)保證QoS過程的原理與上述在主叫方所處UMTS中使用綜合業(yè)務(wù)模型或區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證從SGSN到GGSN的QoS過程的原理相同。
而在被叫方所處UMTS側(cè)，GGSN與SGSN之間的IP骨干網(wǎng)使用綜合業(yè)務(wù)模型或區(qū)分業(yè)務(wù)模型，保證從GGSN到SGSN的QoS的過程與上述在主叫方所處UMTS側(cè)使用綜合業(yè)務(wù)模型或區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證從SGSN到GGSN的QoS的具體過程的原理相同。
主叫方所處UMTS、UMTS外部IP骨干網(wǎng)和被叫方所處UMTS在使用綜合業(yè)務(wù)模型保證QoS時，綜合業(yè)務(wù)模型中的各級路由器定時更新其保存的狀態(tài)信息。
可見，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點1、當(dāng)進行跨UMTS域范圍的無線通信時，對于區(qū)分業(yè)務(wù)模型，UMTS本身的QoS保證與IP骨干網(wǎng)中(包括UMTS內(nèi)部SGSN和GGSN之間，以及GGSN和外部IP網(wǎng)絡(luò)之間)的QoS保證是兩個獨立的過程，UMTS域內(nèi)與域外分別根據(jù)其接收到的業(yè)務(wù)流進行QoS保證，所以即使業(yè)務(wù)流在UMTS內(nèi)部得到QoS保證，而當(dāng)其到達IP骨干網(wǎng)時，很可能由于IP骨干網(wǎng)無充足的承載資源，使得業(yè)務(wù)流被拒絕或丟失，從而無法確保從主叫方所處UMTS中的SGSN和GGSN，到被叫方所處UMTS中的GGSN至SGSN的QoS，即無法確保SGSN與GGSN之間的QoS。
2、主叫方所處UMTS內(nèi)部從SGSN到GGSN、UMTS外部的IP骨干網(wǎng)以及被叫方所處UMTS內(nèi)部從GGSN到SGSN，采用綜合業(yè)務(wù)模型保證QoS時，需要對綜合業(yè)務(wù)模型中的各個設(shè)備定時刷新其保存的PATH及RSVP狀態(tài)信息，而大量定時刷新PATH及RSVP狀態(tài)信息對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理器、緩沖器(Buffer)和內(nèi)存消耗很大，并影響UMTS網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，不具備可擴展性，從而嚴(yán)重制約了綜合業(yè)務(wù)模型的實際應(yīng)用。
3、主叫方所處UMTS內(nèi)部從SGSN到GGSN、UMTS外部的IP骨干網(wǎng)以及被叫方所處UMTS內(nèi)部從GGSN到SGSN，采用區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證QoS時，因為各級路由器無法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源狀況判斷是否能夠為業(yè)務(wù)提供質(zhì)量保證，只是直接根據(jù)業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級進行轉(zhuǎn)發(fā)，從而無法在會話建立時提供QoS保證。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)中IP骨干網(wǎng)采用獨立資源控制的QoS框架示意圖。如圖4所示，為了解決IP骨干網(wǎng)采用綜合業(yè)務(wù)模型或區(qū)分業(yè)務(wù)模型保證QoS的缺點，目前，提出了一種在UMTS外部的IP骨干網(wǎng)采用獨立資源控制的QoS模型，該QoS模型按照功能可以劃分為三層，分別為業(yè)務(wù)控制層、承載控制層和承載層。其中，業(yè)務(wù)控制層，由IP骨干網(wǎng)絡(luò)中的處理分組數(shù)據(jù)申請的各類業(yè)務(wù)服務(wù)器組成，向承載控制層申請業(yè)務(wù)流的承載路徑；承載控制層，由若干個資源管理器(RM)組成，負(fù)責(zé)管理承載層的網(wǎng)絡(luò)資源，包括帶寬、處理器和緩沖器(Buffer)等，對于每條有QoS要求的業(yè)務(wù)流的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)申請進行資源允許控制、資源分配和選路，滿足業(yè)務(wù)流的QoS要求；承載層分為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)層和邏輯承載網(wǎng)絡(luò)層，基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)層是由邊緣路由器和核心路由器所組成的IP骨干網(wǎng)絡(luò)物理實體，承載各類IP業(yè)務(wù)包。邏輯承載網(wǎng)絡(luò)層是利用標(biāo)簽交換路徑(LSP)技術(shù)在基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)層上預(yù)先規(guī)劃和配置的各個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)，每個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)承載特定業(yè)務(wù)類型或特定QoS等級的IP業(yè)務(wù)包。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法，使其能確保UMTS內(nèi)部SGSN與GGSN之間的QoS。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法，應(yīng)用于通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)外部為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP骨干網(wǎng)的系統(tǒng)中，連接UMTS內(nèi)部的業(yè)務(wù)服務(wù)器SCS和服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN，該方法包括以下步驟A、主叫UMTS中的SCS接收到主叫方發(fā)來的業(yè)務(wù)會話消息后，將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至主叫UMTS中的第一資源管理器RM；B、第一RM將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至UMTS外部IP骨干網(wǎng)中承載控制層的實體第二RM，第二RM再將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至被叫UMTS中的第三RM，第一RM、第二RM和第三RM根據(jù)資源請求中攜帶的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，分別在各自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包分配帶寬和選擇標(biāo)簽交換路徑LSP；C、第一RM將步驟B中所選擇的主叫UMTS中、外部IP骨干網(wǎng)中和被叫UMTS中的LSP發(fā)送至主叫UMTS中的SGSN；
D、該SGSN通過UMTS外部IP骨干網(wǎng)以及被叫方UMTS中的各級路由器轉(zhuǎn)發(fā)本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包，直至被叫方。
所述業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)為主叫方發(fā)出的業(yè)務(wù)會話消息中攜帶的。
所述業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)是SCS根據(jù)預(yù)先設(shè)定的該主叫用戶的用戶級別確定的。
在所述第二RM接收到第一RM發(fā)來的攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求后，步驟B包括BO、第二RM判斷在UMTS外部IP骨干網(wǎng)中是否存在可用承載網(wǎng)資源，如果存在，則第二RM將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至第三RM，否則，從第二RM經(jīng)過第一RM、SCS至主叫方逐級返回失敗消息，并跳出本流程。
所述步驟B進一步包括B1、第三RM將其選擇的LSP發(fā)送至第二RM；B2、第二RM將其選擇的LSP和其接收到的LSP發(fā)送至第一RM；所述第一RM、第二RM和第三RM通過增設(shè)的Gq+接口交互所述的資源請求和LSP。
所述UMTS內(nèi)部的SCS和SGSN通過設(shè)置的Go+接口連接。
所述步驟D包括D1、主叫UMTS中的SGSN將被叫方至主叫方的每一級LSP逐層依次壓入業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中；D2、主叫UMTS中的SGSN根據(jù)最頂層標(biāo)簽所示路徑將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包發(fā)送至UMTS外部IP骨干網(wǎng)；D3、UMTS外部IP骨干網(wǎng)中各級路由器以及被叫UMTS中的SGSN和各級路由器，根據(jù)其接收到的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中最頂層標(biāo)簽所示路徑完成轉(zhuǎn)發(fā)，并在完成轉(zhuǎn)發(fā)后將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中的最頂層標(biāo)簽彈出。
在所述步驟D之后，該方法進一步包括
E1、主叫UMTS中的SCS通知第一RM終止本次業(yè)務(wù)會話；E2、第一RM通知主叫UMTS中的SGSN、第二RM和第三RM終止本次業(yè)務(wù)會話；E3、第一RM、第二RM和第三RM分別釋放所占的網(wǎng)絡(luò)資源，主叫UMTS中的SGSN刪除相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量策略。
可見，本發(fā)明提出的方法具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明提出的方法，將SGSN和GGSN納入UMTS內(nèi)部的QoS框架中，從而能夠確保主叫方UMTS內(nèi)部從SGSN到GGSN的QoS，以及確保被叫方UMTS內(nèi)部從GGSN到SGSN的QoS。2、在本發(fā)明中，UMTS內(nèi)部QoS模型中的各個功能實體是通過將原有QoS框架各個功能實體進行相應(yīng)的功能增強而得到的，而未改變UMTS原有的QoS框架，從而使得本發(fā)明易于實現(xiàn)，且極大地減少了對原有QoS框架的沖擊。
3、本發(fā)明提出的方法將UMTS內(nèi)部SGSN到GGSN之間的IP骨干網(wǎng)劃分為若干管理域，從而有利于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性以及其管理。
4、應(yīng)用本發(fā)明的方法，各管理域上的RM通過增設(shè)的Gq+接口進行關(guān)于QoS的信令交互，所以當(dāng)某一個管理域無充足資源時，該管理域上的RM則可通過其它管理域上的RM通知SCS拒絕當(dāng)前用戶的業(yè)務(wù)申請，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源，提高了系統(tǒng)的性能。


圖1是在現(xiàn)有技術(shù)中UMTS內(nèi)部QoS框架的示意圖。
圖2是端到端QoS劃分區(qū)段示意圖。
圖3是在現(xiàn)有技術(shù)中使用綜合業(yè)務(wù)模型保證SGSN到GGSN的QoS的流程圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)中IP骨干網(wǎng)采用獨立資源控制的QoS框架示意圖。
圖5是本發(fā)明中QoS框架示意圖。
圖6是本發(fā)明將SGSN與GGSN之間的IP骨干網(wǎng)劃分為若干管理域的示意圖。
圖7是主叫方UE申請QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。
圖8是主叫方UE更新QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。
圖9是主叫方UE釋放QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
圖5是本發(fā)明中QoS框架示意圖。如圖5所示，UMTS內(nèi)部的QoS框架包括業(yè)務(wù)服務(wù)器(SCS)、資源管理器(RM)、SGSN和GGSN，其中，SCS實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)QoS框架中AF的功能，即SCS提供需要控制IP承載需求的應(yīng)用程序功能，并通過Gq接口與RM交互動態(tài)QoS相關(guān)業(yè)務(wù)消息；RM由現(xiàn)有技術(shù)QoS框架中PDF進行功能擴展而來，即RM對承載資源進行管理，完成承載選路功能，將QoS資源和承載路由信息綜合起來作策略決定，并通過增設(shè)的Go+接口把策略決定結(jié)果下發(fā)到SGSN，Go+接口與Go接口功能相似，不同的是位于PDF和SGSN之間；SGSN提供數(shù)據(jù)包在UMTS內(nèi)部的從SGSN到GGSN之間的路由和封裝功能，并且安裝RM下發(fā)的策略，采用多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)，將相應(yīng)的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包打上對應(yīng)路徑的多級標(biāo)簽棧，并按照標(biāo)簽所示路徑進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
在本發(fā)明中，UMTS外部的IP骨干網(wǎng)以及UMTS內(nèi)部SGSN與GGSN之間的IP骨干網(wǎng)均采用現(xiàn)有技術(shù)中獨立資源控制的QoS模型。
圖6是本發(fā)明將SGSN與GGSN之間的IP骨干網(wǎng)劃分為若干管理域的示意圖。如圖6所示，為便于管理和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，將UMTS內(nèi)部SGSN與GGSN之間的IP骨干網(wǎng)，劃分為若干管理域，管理域的劃分與路由域相同或不同。相應(yīng)地，每個管理域上分別設(shè)置RM，分別對其管理域上的承載資源進行管理，如SGSN所處管理域上的RM對SGSN和若干路由器進行管理和承載選路，其它非邊界管理域上的RM對本管理域內(nèi)的若干路由器進行管理和承載選路，GGSN所處管理域上的RM對GGSN和若干路由器進行管理和承載選路。并且，各管理域上的RM通過增設(shè)的Gq+接口交互QoS資源和IP承載路徑等信息。
圖7是主叫方UE申請QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。如圖7所示，當(dāng)主叫方UE發(fā)起建立會話請求并申請QoS資源時，本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的具體過程包括以下步驟步驟701、在主叫方UMTS側(cè)，主叫方UE將會話建立信令發(fā)送至SCS，該信令完成IP網(wǎng)絡(luò)的會話建立功能，并且，該信令中攜帶被叫方位置信息，如IP地址或電話號碼。
這里，主叫方UE所發(fā)送的信令包括但不限于SIP信令等。
步驟702、在主叫方UMTS側(cè)，SCS根據(jù)被叫方位置信息選擇路徑，并將該會話建立信令發(fā)送至被叫方并與被叫方進行交互獲得被叫方業(yè)務(wù)流接收地址，然后SCS將攜帶QoS參數(shù)的QoS資源請求發(fā)送至SGSN所處管理域上的RM。
這里，QoS參數(shù)指定了本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包所需的帶寬。
步驟703、在主叫方UMTS側(cè)，SGSN所處管理域上的RM通過Gq+接口將攜帶QoS參數(shù)的QoS資源請求發(fā)送至其它管理域上的RM，直至GGSN所處管理域上的RM，再由該RM通過Gq+接口將攜帶QoS參數(shù)的QoS資源請求發(fā)送至UMTS外部IP骨干網(wǎng)中的RM，該RM再通過Gq+接口將攜帶QoS參數(shù)的QoS資源請求發(fā)送至被叫方所處UMTS中各個管理域上的RM，直至被叫方所處UMTS中SGSN所處管理域上的RM，并且在各RM接收到QoS資源請求時分別為本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包預(yù)留帶寬及選擇其管理域內(nèi)的LSP；從被叫方所處UMTS中SGSN所處管理域上的RM至主叫方所處UMTS中SGSN所處管理域上的RM，各RM通過Gq+接口逐級將其選擇的LSP放在策略決定消息中發(fā)送至主叫方UMTS中SGSN所處管理域上的RM，該RM再將接收到的攜帶LSP的策略決定消息發(fā)送至主叫方所處UMTS中的SGSN。
這里，如果主叫方或被叫方所處UMTS中的SGSN與GGSN位于同一管理域上，則由該管理域上的RM直接選擇從SGSN到GGSN的LSP。
如果主叫方或被叫方所處UMTS中的SGSN與GGSN位于不同管理域上，那么各管理域上的RM共同選擇出本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包從主叫方的SGSN穿過各管理域到達被叫方的SGSN的LSP，其具體實現(xiàn)過程為主叫方SGSN所處管理域上的RM根據(jù)本次業(yè)務(wù)會話消息中攜帶的被叫方位置信息查找路由，選擇其到達下游管理域中RM的路徑，并通過Gq+接口將本次業(yè)務(wù)會話消息和QoS資源請求，以及本管理域內(nèi)的LSP出口信息發(fā)送至下游管理域中的RM。依此類推，直至到達被叫方SGSN所處管理域上的RM，再由該RM在其管理域中選擇LSP，然后，從被叫方SGSN所處管理域至主叫方SGSN所處管理域方向的各個管理域中的RM通過Gq+接口將其管理域內(nèi)的LSP逐層上報至主叫方SGSN所處管理域上的RM。至此，主叫方所處UMTS中的SGSN所處管理域上的RM獲得本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包從主叫方SGSN傳輸?shù)奖唤蟹絊GSN的所有LSP。
步驟704、在主叫方所處UMTS側(cè)，SGSN判斷其是否接收到RM發(fā)來的策略決定消息，如果接收到，則SGSN向RM返回策略成功響應(yīng)，執(zhí)行步驟706，如果未接收到，則SGSN向RM返回策略失敗響應(yīng)，執(zhí)行步驟705。
步驟705、RM將資源請求失敗響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向主叫方UE返回會話建立失敗消息，然后跳出本流程。
步驟706、RM將資源請求成功響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向主叫方UE返回會話建立成功消息。
步驟707、主叫方UE接收到會話建立成功消息后，將激活PDP上下文(Activate PDP Context)消息發(fā)送至SGSN。
步驟708、SGSN通過關(guān)聯(lián)該會話和相應(yīng)的QoS資源授權(quán)，在PDPContext中描述相應(yīng)QoS請求，在SGSN和GGSN之間進行交互創(chuàng)建PDPContext，然后UE和SGSN交互建立無線接入網(wǎng)承載(Radio Access Bearer)。
步驟709、SGSN再向主叫方UE返回激活PDP上下文接受(Activate PDPContext Accept)消息。
步驟710、主叫方UE接收到Activate PDP Context Accept消息后，認(rèn)為QoS信令建立過程已完成，則開始向SGSN發(fā)送其業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包。
在本實施例中，SGSN接收到主叫方UE發(fā)來的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包后，再根據(jù)其接收到的LSP逐層將本次業(yè)務(wù)會話的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包打上自該主叫方的SGSN至被叫方的SGSN方向相應(yīng)路徑的多級標(biāo)簽棧，然后根據(jù)標(biāo)簽所示路徑將其轉(zhuǎn)發(fā)給主叫方SGSN與GGSN之間IP骨干網(wǎng)的邊緣路由器，該邊緣路由器以及IP骨干網(wǎng)中的其它各級路由器按照其接收到業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中的最頂層標(biāo)簽所示路徑進行轉(zhuǎn)發(fā)，同時，當(dāng)最頂層標(biāo)簽對應(yīng)的LSP終止于某個路由器時，該路由器將最頂層標(biāo)簽彈出，直至主叫方的GGSN。之后，按照所述傳輸過程的原理，將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包從該主叫方的GGSN傳輸至UMTS外部IP骨干網(wǎng)再傳輸至被叫方的GGSN至SGSN。
圖8是主叫方UE更新QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。如圖8所示，當(dāng)主叫方UE發(fā)起更新QoS資源請求，即需要重新確定傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的LSP時，本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的具體過程包括以下步驟步驟801、在主叫方所處UMTS側(cè)，主叫方UE將會話更新信令發(fā)送至SCS，該信令完成IP域的會話更新功能，并且，該信令中攜帶被叫方位置信息，如IP地址或電話號碼。
這里，UE所發(fā)送的信令包括但不限于SIP信令等。
步驟802、該SCS與被叫方UE交互會話更新信令，并獲得被叫方業(yè)務(wù)流接收地址，然后SCS將QoS資源請求發(fā)送至SGSN所處管理域上的RM。
步驟803與步驟703相同。
步驟804、SGSN判斷其是否接收到RM發(fā)來的策略決定消息，如果接收到，則SGSN向RM返回策略更新成功響應(yīng)，執(zhí)行步驟806，如果未接收到，則SGSN向RM返回策略更新失敗響應(yīng)，執(zhí)行步驟805。
步驟805、RM將資源更新失敗響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向主叫方UE返回會話更新失敗消息，然后跳出本流程。
步驟806、RM將資源更新成功響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向主叫方UE返回會話更新成功消息。
步驟807、主叫方UE在接收到會話更新成功消息后，將更新PDP上下文(Modify PDP Context)消息發(fā)送至SGSN。
步驟808、SGSN通過關(guān)聯(lián)該會話和相應(yīng)的QoS資源授權(quán)，在PDPContext中描述相應(yīng)QoS請求，在SGSN和GGSN之間進行交互更新PDPContext，然后UE和SGSN交互修改無線接入網(wǎng)承載(Radio Access Bearer)。
步驟809、SGSN再向主叫方UE返回更新PDP上下文接受(Modify PDPContext Accept)消息。
步驟810、主叫方UE接收到Modify PDP Context Accept消息后，認(rèn)為QoS信令更新過程已完成，則開始向SGSN發(fā)送其業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包。
在本實施例中，主叫方UE發(fā)起更新QoS資源請求，在本實施例以外的其它實施例中，也可以是被叫方發(fā)起更新QoS資源請求，這時，省略步驟801，直接從802開始。其保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的具體過程的原理與本實施例中主叫方發(fā)起時，保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的具體過程的原理相同。
圖9是主叫方UE釋放QoS資源時本發(fā)明保證所傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的QoS的實施例流程圖。如圖9所示，當(dāng)主叫方UE發(fā)起會話釋放信令，結(jié)束本次業(yè)務(wù)會話時，本發(fā)明從主叫方所處UMTS到外部IP骨干網(wǎng)再到被叫方所處UMTS中的各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均需要釋放本次業(yè)務(wù)會話的QoS資源，其具體過程為步驟901、在主叫方所處UMTS側(cè)，主叫方UE將會話釋放信令發(fā)送至SCS，該信令完成IP域的會話釋放功能。
這里，UE所發(fā)送的信令包括但不限于SIP信令等。
步驟902、SCS與被叫方UE交互會話釋放信令，然后SCS將QoS資源釋放請求發(fā)送至SGSN所處管理域上的RM。
步驟903、該SGSN所處管理域上的RM通過Gq+接口向其它RM以及被叫方所處UMTS中各管理域中的RM發(fā)送會話釋放信令，釋放本次業(yè)務(wù)會話的承載資源，然后從被叫方UMTS中SGSN所處管理域上的RM至主叫方UMTS中SGSN所處管理域上的RM和SGSN逐級返回策略刪除消息。
步驟904、在主叫方所處UMTS側(cè)，SGSN判斷其是否接收到RM發(fā)來的策略刪除消息，如果接收到，則SGSN向RM返回策略刪除成功響應(yīng)，執(zhí)行步驟906，如果未接收到，則SGSN向RM返回策略刪除失敗響應(yīng)，執(zhí)行步驟905。
步驟905、RM將資源釋放失敗響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向UE返回會話釋放失敗響應(yīng)，然后跳出本流程。
步驟906、RM將資源釋放成功響應(yīng)發(fā)送至SCS，SCS再向UE返回會話釋放成功響應(yīng)。
步驟907、主叫方UE接收到會話釋放成功響應(yīng)后，將刪除PDP上下文(Deactivate PDP Context)消息發(fā)送至SGSN。
步驟908、SGSN通過關(guān)聯(lián)該會話和相應(yīng)的QoS資源授權(quán)，在SGSN和GGSN之間進行交互刪除PDP Context。
步驟909、SGSN再向主叫方UE返回刪除PDP上下文接受(DeactivatePDP Context Accept)消息。
步驟910、主叫方UE接收到Deactivate PDP Context Accept消息，UE和SGSN交互釋放無線接入網(wǎng)承載(Radio Access Bearer)。
由此可見，在整個傳輸過程中，業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包從主叫方所處的UMTS傳輸?shù)酵獠縄P骨干網(wǎng)中時，本發(fā)明方法可確保從UMTS內(nèi)部的SGSN到GGSN的QoS，在從外部IP骨干網(wǎng)傳輸?shù)奖唤蟹剿嶶MTS中時，本發(fā)明方法可確保從UMTS內(nèi)部的GGSN到SGSN的QoS，因此，本發(fā)明方法確保了UMTS內(nèi)部SGSN與GGSN之間的QoS。
在本實施例中，業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包路徑所經(jīng)過的LSP使用的均為全局標(biāo)簽。在本實施例以外的其它實施例中，也可使用接口局部標(biāo)簽的LSP，其具體實現(xiàn)過程的原理與本實施例所述過程的原理相同。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法，應(yīng)用于通用移動通信系統(tǒng)UMTS外部為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP骨干網(wǎng)的系統(tǒng)中，其特征在于，連接UMTS內(nèi)部的業(yè)務(wù)服務(wù)器SCS和服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN，該方法包括以下步驟A、主叫UMTS中的SCS接收到主叫方發(fā)來的業(yè)務(wù)會話消息后，將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至主叫UMTS中的第一資源管理器RM；B、第一RM將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至UMTS外部IP骨干網(wǎng)中承載控制層的實體第二RM，第二RM再將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至被叫UMTS中的第三RM，第一RM、第二RM和第三RM根據(jù)資源請求中攜帶的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，分別在各自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包分配帶寬和選擇標(biāo)簽交換路徑LSP；C、第一RM將步驟B中所選擇的主叫UMTS中、外部IP骨干網(wǎng)中和被叫UMTS中的LSP發(fā)送至主叫UMTS中的SGSN；D、該SGSN通過UMTS外部IP骨干網(wǎng)以及被叫方UMTS中的各級路由器轉(zhuǎn)發(fā)本次業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包，直至被叫方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)為主叫方發(fā)出的業(yè)務(wù)會話消息中攜帶的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)是SCS根據(jù)預(yù)先設(shè)定的該主叫用戶的用戶級別確定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二RM接收到第一RM發(fā)來的攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求后，步驟B包括B0、第二RM判斷在UMTS外部IP骨干網(wǎng)中是否存在可用承載網(wǎng)資源，如果存在，則第二RM將攜帶業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的資源請求發(fā)送至第三RM，否則，從第二RM經(jīng)過第一RM、SCS至主叫方逐級返回失敗消息，并跳出本流程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B進一步包括B1、第三RM將其選擇的LSP發(fā)送至第二RM；B2、第二RM將其選擇的LSP和其接收到的LSP發(fā)送至第一RM；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一RM、第二RM和第三RM通過增設(shè)的Gq+接口交互所述的資源請求和LSP。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述UMTS內(nèi)部的SCS和SGSN通過設(shè)置的Go+接口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D包括D1、主叫UMTS中的SGSN將被叫方至主叫方的每一級LSP逐層依次壓入業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中；D2、主叫UMTS中的SGSN根據(jù)最頂層標(biāo)簽所示路徑將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包發(fā)送至UMTS外部IP骨干網(wǎng)；D3、UMTS外部IP骨干網(wǎng)中各級路由器以及被叫UMTS中的SGSN和各級路由器，根據(jù)其接收到的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中最頂層標(biāo)簽所示路徑完成轉(zhuǎn)發(fā)，并在完成轉(zhuǎn)發(fā)后將業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包中的最頂層標(biāo)簽彈出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟D之后，該方法進一步包括E1、主叫UMTS中的SCS通知第一RM終止本次業(yè)務(wù)會話；E2、第一RM通知主叫UMTS中的SGSN、第二RM和第三RM終止本次業(yè)務(wù)會話；E3、第一RM、第二RM和第三RM分別釋放所占的網(wǎng)絡(luò)資源，主叫UMTS中的SGSN刪除相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量策略。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包的方法，在從主叫方所處通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)中的服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)到網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)，再到UMTS外部互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)骨干網(wǎng)，最后到被叫方所處UMTS中的GGSN至SGSN，均根據(jù)預(yù)先選擇的標(biāo)簽交換路徑(LSP)傳輸業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包，直至被叫方。在整個傳輸過程中，本發(fā)明方法能夠保證主叫方UMTS側(cè)從SGSN到GGSN的QoS，以及被叫方UMTS側(cè)從GGSN到SGSN的QoS，從而確保了UMTS中SGSN與GGSN之間的QoS。
文檔編號H04L12/56GK1691642SQ20041003881
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者陳悅鵬, 馬朝暉 申請人:華為技術(shù)有限公司