專利名稱：在3g網(wǎng)絡(luò)中的rsvp處理的制作方法
對一個相關(guān)申請的交叉引用本申請涉及2000年1月25日提交的序列號為60/178,086的美國臨時申請，其標題為“在MT中處理RSVP信令(Processing RSVPSignalling in the MT)”，并且要求該申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此引入。
背景本申請總地涉及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(“IP”)網(wǎng)絡(luò)并且更特別是涉及IP網(wǎng)中的服務(wù)質(zhì)量(“QoS”)提供機制。
最初，IP網(wǎng)是被設(shè)計傳送“盡力而為”業(yè)務(wù)量。那就是說，網(wǎng)絡(luò)不保證一個用戶分組將到達目的地。因為IP網(wǎng)在市場上的成功，今天對于允許IP網(wǎng)支持多種類型應(yīng)用的機制有很清楚的需求。這些應(yīng)用中的一些有QoS要求。這種應(yīng)用的例子包括各種實時應(yīng)用(IP電話、視頻會議)、流業(yè)務(wù)(音頻或視頻)、或高質(zhì)量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(具有有限下載延遲的瀏覽)?？紤]到這些需求，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(“IETF”)(它是IP組網(wǎng)的主要標準主體)最近標準化了一組協(xié)議和機制，使得IP網(wǎng)運營商能夠構(gòu)建QoS使能的IP網(wǎng)。
圖-1描繪了一個IP網(wǎng)的簡化高層模型，它有助于解釋QoS的提供。正如所理解的，雖然該模型包括兩個用戶，但可以很容易地擴展為包括多個用戶而不改變網(wǎng)絡(luò)的基本功能。
在圖-1中，用戶-A 101可以與用戶-B 102通信或者與一個應(yīng)用服務(wù)器103通信。例如，在一個IP電話的會話情況下，用戶-A 101可以與用戶-B 102通信。同樣，在流業(yè)務(wù)的情況下，用戶-A 101可以與應(yīng)用服務(wù)器103通信，該服務(wù)器可能被配置為一個視頻服務(wù)器。在任一種情況下，用戶-A 101經(jīng)一個本地接入網(wǎng)105(例如一個電話網(wǎng)、GSM網(wǎng)或UMTS網(wǎng))接入一個IP骨干網(wǎng)104。用戶-B 102同樣經(jīng)本地接入網(wǎng)106連接到IP網(wǎng)104。然而，應(yīng)理解用戶-A和用戶-B不要求使用相同類型的接入網(wǎng)。
正如一般所了解的，IP網(wǎng)104可以由多個IP路由器和互連鏈路組成，它們共同提供IP網(wǎng)入口點和出口點之間的連接，從而使得雙方通信成為可能。
就用戶而言，則感覺的QoS既依賴于接入網(wǎng)105、106內(nèi)的機制又依賴于IP骨干網(wǎng)104上的機制。其中特別關(guān)心的是至少其中一個接入網(wǎng)是一個UMTS網(wǎng)的特殊情況。
當用戶接入基于IP的業(yè)務(wù)時，他們典型地使用一個運行應(yīng)用程序的設(shè)備，所述應(yīng)用程序給用戶提供接口以便接入特定業(yè)務(wù)。例如，在圖-1中用戶-A可能使用一臺運行一個會議應(yīng)用程序的膝上型電腦以便參加一個基于IP網(wǎng)的會議，其中會議的參加者使用多個程序來合作。這種程序在本領(lǐng)域中是眾所周知的。
各種應(yīng)用可以經(jīng)一個應(yīng)用編程接口(“API”)接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。一個API提供給應(yīng)用編程人員一個統(tǒng)一的接口以便接入到底層的系統(tǒng)資源。例如，一個API可以被用于配置網(wǎng)絡(luò)資源管理器，來要求一個發(fā)源于給定應(yīng)用的特定IP分組接受來自網(wǎng)絡(luò)的某種處理，例如一個特定的QoS。例如，如果IP網(wǎng)是一個區(qū)別服務(wù)IP網(wǎng)，那么一個應(yīng)用程序可以請求它的所有IP分組接受“加速轉(zhuǎn)發(fā)”處理。
注意用戶(以及在用戶設(shè)備中的API)可能不知道多個接入網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)為了提供端到端QoS而使用的不同技術(shù)。例如用戶可能使用一個基于RSVP/IntSerV的API并且用戶涉及的端到端的實施方案可能包括一個UMTS接入網(wǎng)和一個非-RSVP使能的IP網(wǎng)。在這種情況下，需要不同技術(shù)之間的一些互通機制來確保QoS被端到端地提供。
綜合業(yè)務(wù)(“IntSerV”)給應(yīng)用提供在多重、受控的傳送業(yè)務(wù)級別中選擇以便用于它們的數(shù)據(jù)分組的能力。要支持這種能力，需要兩樣事情。第一，一個應(yīng)用的數(shù)據(jù)分組遵循的路徑途中的各個網(wǎng)元，例如子網(wǎng)和IP路由器，必須支持控制傳送給那些分組的服務(wù)質(zhì)量的機制。第二，必須提供一種方式來傳達應(yīng)用對路徑途中的網(wǎng)元的要求以及傳送網(wǎng)元和應(yīng)用之間的QoS管理信息。
IntSerV定義了多個業(yè)務(wù)例如受控負載業(yè)務(wù)(在IETF RFC 2211中被定義)和有保證業(yè)務(wù)(在IETF RFC 2212中被定義)。業(yè)務(wù)定義規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為傳送該業(yè)務(wù)而需要的特征。例如，有保證業(yè)務(wù)對端到端數(shù)據(jù)報排隊延遲提供了穩(wěn)定的、數(shù)學(xué)上可證明的界限并使得有可能提供一項保證延遲和帶寬的業(yè)務(wù)。受控負載業(yè)務(wù)給客戶數(shù)據(jù)流提供的服務(wù)質(zhì)量非常接近于同一流從一個無載網(wǎng)元中接收到的QoS，但使用能力(接納)控制來確保甚至當網(wǎng)元過載時這項業(yè)務(wù)也可以被接收到。支持所述業(yè)務(wù)的各個網(wǎng)元(子網(wǎng)和IP路由器)必須遵守對于所述業(yè)務(wù)規(guī)定的定義。
業(yè)務(wù)定義還規(guī)定了必須被提供的跨越網(wǎng)絡(luò)的信息以便建立業(yè)務(wù)。這個功能可以以多種方式來提供，但通常由一個資源預(yù)留建立協(xié)議例如RSVP(在IETF RFC 2205中被定義)來實現(xiàn)。
RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)是一個資源預(yù)留建立協(xié)議，被設(shè)計用于一個IntSerV互聯(lián)網(wǎng)(在IETF RFC 1633、2205和2210中被定義)。RSVP協(xié)議被一個主機用來從網(wǎng)絡(luò)請求特殊的服務(wù)質(zhì)量，用于特定的應(yīng)用數(shù)據(jù)流或信息流。RSVP還被路由器用于將服務(wù)質(zhì)量(“QoS”)請求傳送給沿信息流的路徑途中所有的節(jié)點，并建立和維護狀態(tài)從而提供被請求的業(yè)務(wù)。RSVP請求通常會導(dǎo)致在沿數(shù)據(jù)路徑途中的每一個節(jié)點內(nèi)預(yù)留資源。
圖-2示出主機之間端到端的綜合業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)通過使用支持為所需業(yè)務(wù)規(guī)定的業(yè)務(wù)定義的路由器和主機并通過節(jié)點之間相關(guān)信息的信令來提供。
因為RSVP是被主要設(shè)計用于端到端的一個協(xié)議，所以在一種情況下需要一些額外的功能，該情況為發(fā)送方只在端到端路徑上的某些部分才希望使用RSVP進行資源預(yù)留。如果RSVP在一個接入網(wǎng)中被使用并且在骨干網(wǎng)中使用過度供給時，這就可能會出現(xiàn)。在這種情況下，RSVP代理的概念是有用的。
RSVP代理是由一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如一個路由器或一個交換機)提供的功能性，其中該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備響應(yīng)于一個進入PATH消息，而代表由該PATH消息標識的一個或多個接收方來發(fā)起RESV消息。換句話說，RSVP代理代表遠程主機動作，從而幫助發(fā)端主機和RSVP代理之間的資源預(yù)留。這在圖-3中被示出。RSVP代理可以使用RSVP代理和非RSVP主機之間知道的網(wǎng)絡(luò)條件。
對互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的區(qū)別服務(wù)(“DiffServ”)增強被規(guī)定來使得在互聯(lián)網(wǎng)中能夠進行可縮放的業(yè)務(wù)鑒別，而不需要在每一跳處的每一個流的狀態(tài)和信令。多種業(yè)務(wù)可以根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中部署的一組明確定義的構(gòu)建塊來構(gòu)建。該業(yè)務(wù)或者是端到端的或者是域內(nèi)的；該業(yè)務(wù)包括能夠滿足定量性能要求(例如，峰值帶寬)的那些業(yè)務(wù)以及基于有關(guān)性能(例如，“類別”區(qū)分)的那些業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)可以通過在網(wǎng)絡(luò)邊界(自治系統(tǒng)邊界、內(nèi)部管理的邊界、或主機)處的一個IP頭標字段中設(shè)置比特，使用那些比特來確定分組怎樣被網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點前向傳輸，并且在網(wǎng)絡(luò)邊界處按照每個業(yè)務(wù)的要求和規(guī)則來調(diào)整被標記的分組的組合來構(gòu)造。
區(qū)別服務(wù)定義了在網(wǎng)絡(luò)邊界處的邊緣路由器，和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的核心路由器。邊緣路由器和核心路由器完成不同的任務(wù)。邊緣路由器必須調(diào)整業(yè)務(wù)量以確保業(yè)務(wù)量符合業(yè)務(wù)協(xié)定。邊緣路由器還要用適當?shù)膮^(qū)別服務(wù)代碼點(“DSCP”)來標記分組業(yè)務(wù)量并且之后按照定義給那個DSCP的業(yè)務(wù)行為來轉(zhuǎn)發(fā)分組。被稱為每跳行為(“PHB”)的業(yè)務(wù)行為定義了那種類型業(yè)務(wù)量的優(yōu)先化或權(quán)重以便給該業(yè)務(wù)量比不同類型的其它業(yè)務(wù)量更好的服務(wù)。核心節(jié)點檢查DSCP并應(yīng)用適于那個業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)行為。
圖-4示出了端到端的業(yè)務(wù)。DS邊緣路由器實現(xiàn)業(yè)務(wù)量調(diào)整，而DS核心路由器只是簡單地應(yīng)用了PHB。
IntSerV體系結(jié)構(gòu)提供一種用于通過異種網(wǎng)絡(luò)向應(yīng)用傳遞端到端的QoS的裝置。要支持這個端到端的模型，IntSerV體系結(jié)構(gòu)必須通過大量不同類型的網(wǎng)元支持。在這個上下文中，一個支持區(qū)別服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)可以被看作是在整個端到端路徑上的一個網(wǎng)元。
從IntSerV的角度看，網(wǎng)絡(luò)的DiffServ區(qū)域被當作連接IntSerV使能的路由器或主機的虛擬鏈路對待(差不多就象一個以太網(wǎng)LAN可以被當作一條虛擬鏈路對待一樣)。在網(wǎng)絡(luò)的DiffServ區(qū)域內(nèi)，路由器實現(xiàn)特定的PHB(聚集業(yè)務(wù)量控制)。被允許進入DiffServ區(qū)域的全部業(yè)務(wù)量通過在邊緣路由器處的調(diào)整來被控制，所述DiffServ區(qū)域要接收某一個PHB。經(jīng)一個DiffServ域的一個IntSerV業(yè)務(wù)可以通過在邊緣路由器處應(yīng)用接納控制和業(yè)務(wù)量調(diào)整并且使用RSVP跨越DiffServ域進行信號通知，來提供。在RSVP信令中提供的信息適合于跨越DiffServ域的業(yè)務(wù)。這在圖-5中被示出。
要實現(xiàn)一個有清楚定義的特征和功能的QoS承載業(yè)務(wù)，承載一定要從業(yè)務(wù)的源建立到目的地。一個承載業(yè)務(wù)包括所有方面以便使得能夠提供一個被約定的QoS。這些方面尤其是控制信令、用戶平面?zhèn)鬏?、以及QoS管理功能。
包括通用分組無線電業(yè)務(wù)(“GRPS”)和通用移動通信系統(tǒng)(“UMTS”)的移動接入數(shù)據(jù)網(wǎng)可以構(gòu)成整個網(wǎng)絡(luò)的一部分并在與之相連的用戶的端到端的承載業(yè)務(wù)中扮演一個重要的角色。因此，經(jīng)GRPS/UMTS網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)必須在上面提到的控制信令和用戶平面?zhèn)鬏敺矫嬷惺沁m合的，以便提供所需的端到端的承載業(yè)務(wù)。
GRPS/UMTS網(wǎng)由主機(被稱為移動臺(“MS”))和與用戶相連的外部分組交換網(wǎng)之間的一組網(wǎng)元組成。這些節(jié)點在圖-6中被示出。
網(wǎng)關(guān)GRPS支持節(jié)點(“GGSN”)提供與外部分組交換網(wǎng)的互通。
為了發(fā)送和接收分組交換(“PS”)數(shù)據(jù)，MS會激活MS想使用的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文。這個操作使得相應(yīng)的GGSN知道MS并且與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的互通就可以開始了。
用戶數(shù)據(jù)在MS和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間被透明傳送，使用了稱為封裝和隧道化的一種方法；數(shù)據(jù)分組用特定PS協(xié)議信息來裝配并在MS和GGSN之間被傳送。
服務(wù)質(zhì)量(“QoS”)同樣在3G移動網(wǎng)中起到一個極端重要和中心的作用。QoS是一種給終端用戶提供滿意業(yè)務(wù)的手段并且對于根據(jù)已知情況進行網(wǎng)絡(luò)管理來說它是必須的。QoS具備網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量的知識，這樣QoS還使得能夠有效地使用頻譜資源。
本發(fā)明將按照一個UMTS QoS體系結(jié)構(gòu)來描述。因此，為了提供一個一致水平的理解，提供了一個UMTS中QoS的最新概述。3GPP UMTS QoS結(jié)構(gòu)被描述，它包括一個分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文(“PDP上下文”)的解釋、業(yè)務(wù)流模板(“TFT”)、以及用于被激活的UMTS承載的QoS維護程序。
可以預(yù)期與無線電有關(guān)的帶寬在端到端鏈中是最昂貴并且是最寶貴的資源。在UMTS接入網(wǎng)內(nèi)，無線網(wǎng)絡(luò)資源基于對應(yīng)于一個用戶流和某一個QoS級別的每PDP上下文間隔尺寸而被管理。
用于R99 3G網(wǎng)絡(luò)的QoS框架在TS23.107 V.3.4.0中被詳細說明。主要的焦點在于在UMTS級中要使用的QoS體系結(jié)構(gòu)，其中可應(yīng)用于UMTS承載業(yè)務(wù)和無線接入承載業(yè)務(wù)的QoS屬性列表連同適當?shù)挠成湟?guī)則被詳細說明。
TS23.060V.3.4.0指定了R99 3G網(wǎng)絡(luò)使用的、用于在UMTS級中的PS連接業(yè)務(wù)的常用機制。它定義了用于3G網(wǎng)絡(luò)的分組域的業(yè)務(wù)描述，包括在GSM和UMTS中的通用分組無線電業(yè)務(wù)(“GRPS”)。
在一個UMTS QoS體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)被認為是端到端的，從一個終端設(shè)備(“TE”)到另一個TE。一個端到端業(yè)務(wù)可以具有某一個服務(wù)質(zhì)量，所述服務(wù)質(zhì)量被提供給一個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的用戶。
要實現(xiàn)某一個網(wǎng)絡(luò)的QoS，具有被清楚定義特征和功能的一個承載業(yè)務(wù)從一個業(yè)務(wù)的源建立到目的地。所述承載業(yè)務(wù)包括所有方面以便允許提供一個被約定的QoS，例如控制信令、用戶平面?zhèn)鬏敗oS管理功能等等。
一個UMTS承載業(yè)務(wù)分層的體系結(jié)構(gòu)在圖-7中被描繪。在一個特定層上的每一個承載業(yè)務(wù)通過使用下層提供的業(yè)務(wù)來提供各自的業(yè)務(wù)。承載被分解成底層承載，每一個承載通過一個獨立于其它承載的實現(xiàn)來提供一個QoS。在網(wǎng)絡(luò)組成部分之間達成業(yè)務(wù)協(xié)定，這在圖-7中被水平安排。業(yè)務(wù)協(xié)定可以通過一層或多層業(yè)務(wù)來執(zhí)行。
例如，UMTS承載業(yè)務(wù)由一個無線電接入承載(“RAB”)業(yè)務(wù)和一個核心網(wǎng)(“CN”)承載業(yè)務(wù)組成。RAB業(yè)務(wù)接著被劃分成無線電承載業(yè)務(wù)和Iu承載業(yè)務(wù)。Iu接口是無線電接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的接口。
下面就是在圖-7中示出的實體的例子。終端設(shè)備(“TE”)可以是一個膝上型電腦并且移動終端(“MT”)可以是一個手機。UTRAN可以由節(jié)點B和一個無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(“RNC”)的一個組合來組成。CN Iu邊緣節(jié)點可以是一個正服務(wù)GPRS支持節(jié)點(“SGSN”)并且CN網(wǎng)關(guān)可以是一個網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(“GGSN”)。
在UMTS中的QoS管理功能被用于建立、修改和維護具有一個特定QoS的UMTS承載業(yè)務(wù)，如特定QoS屬性定義的那樣。所有組合的UMTS實體的QoS管理功能保證提供協(xié)商的UMTS承載業(yè)務(wù)。
UMTS體系結(jié)構(gòu)包括在控制平面上的四個管理功能和在用戶平面上的四個管理功能?？刂破矫娴墓芾砉δ苁浅休d業(yè)務(wù)(“BS”)管理器，它建立、控制、并且終止相應(yīng)的承載業(yè)務(wù)。每一個BS管理器還在業(yè)務(wù)請求期間將它的級別屬性翻譯成下層承載業(yè)務(wù)的屬性。
翻譯功能在外部業(yè)務(wù)信令和內(nèi)部業(yè)務(wù)原語之間轉(zhuǎn)換，包括業(yè)務(wù)屬性的翻譯，并且它位于MT和GW中。
接納/能力控制，它確定網(wǎng)絡(luò)實體是否支持特定請求的業(yè)務(wù)，并且確定被請求的資源是否是可用的。
預(yù)約控制，它確定用戶是否已預(yù)約了請求的承載。
用戶平面的管理功能是
映射功能，它用與承載業(yè)務(wù)相關(guān)的特定QoS指示來標記每一個數(shù)據(jù)單元，所述承載業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)單元的傳送。例如，映射功能在把分組放到Iu-或CN承載上之前將DiffServ代碼點加到分組上。
分類功能，它駐留于GGSN和MT中，將接收自外部承載業(yè)務(wù)(或本地承載業(yè)務(wù))的用戶數(shù)據(jù)單元(例如，IP分組)按照每一個用戶數(shù)據(jù)單元的QoS要求指定給適當?shù)腢MTS承載業(yè)務(wù)。如下面所描述的，這是業(yè)務(wù)流模板(“TFT”)和分組過濾器所處的位置。
資源管理器，它在所有承載業(yè)務(wù)之間分布它的資源，所述承載業(yè)務(wù)正在請求使用這些資源。資源管理器試圖給每一個單獨的承載業(yè)務(wù)提供所需要的QoS屬性。資源管理器的一個例子是分組調(diào)度器。
業(yè)務(wù)量調(diào)整器，它是一個整形和策略功能，提供用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量與相關(guān)的UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS屬性的一致性。它駐留于GGSN和MT中，還存在于UTRAN中。
用于控制UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS管理功能示于圖-8。這些控制功能的目的是通過與TE中本地業(yè)務(wù)控制、以及外部網(wǎng)中外部業(yè)務(wù)控制的交互作用來支持UMTS承載業(yè)務(wù)的建立和修改，在用戶平面上的UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS管理功能示于圖-9。這些功能共同按照由承載業(yè)務(wù)屬性表達的、并且由UMTS承載業(yè)務(wù)控制功能建立起來的約定來維護數(shù)據(jù)傳輸特征。用戶平面使用QoS屬性。相關(guān)的屬性由QoS管理控制功能提供給用戶平面管理功能。
四個不同的QoS類在UMTS中被標準化并示于表-1。數(shù)據(jù)傳輸可以對于相應(yīng)類別的應(yīng)用數(shù)據(jù)或某一類的承載業(yè)務(wù)被最優(yōu)化。這些類之間的主要區(qū)別因素是業(yè)務(wù)對延遲的敏感程度；會話類意味著業(yè)務(wù)量對延遲非常敏感(對于實時業(yè)務(wù))，而后臺類是對延遲最不敏感的業(yè)務(wù)類(對于非實時業(yè)務(wù))。
為了詳細表征一個承載業(yè)務(wù)，在UMTS中標準化了一組承載業(yè)務(wù)屬性，并示于下表中。某一個QoS通過選擇一組描述承載要求的屬性值來被請求。參數(shù)根據(jù)被請求的承載業(yè)務(wù)類型而有所不同。
表-2示出哪些屬性適合于哪個業(yè)務(wù)類。表-3提供不同QoS屬性的作用的一個概述。QoS屬性的精確定義可以在TS23.107中找到，它的當前版本為3.4.0。
一個預(yù)約與一個或多個分組數(shù)據(jù)協(xié)議(“PDP”)地址相關(guān)，即，在IP業(yè)務(wù)量的情況下是IP地址。每一個PDP地址由存儲在MS、SGSN、和GGSN中的一個或多個PDP上下文來描述。默認值在保存預(yù)約信息的HLR中也是可用的。每一個PDP上下文可以與一個業(yè)務(wù)流模板(“TFT”)相關(guān)。在任何時候最多存在一個沒有被指定給TFT的PDP上下文(與同一PDP地址相關(guān))。PDP地址、PDP上下文、和TFT之間的關(guān)系在圖-10中被提出。
一個PDP上下文是一個動態(tài)數(shù)據(jù)條目表，包括所有在MS和GGSN之間傳送PDP PDU需要的信息，例如尋址信息、流控變量、QoS簡檔、收費信息，等等。UMTS承載業(yè)務(wù)和PDP上下文之間的關(guān)系是一對一映射，即，如果對于一個PDP地址有兩個UMTS承載業(yè)務(wù)被建立，那么就有兩個PDP上下文被定義。
PDP上下文程序在TS23.060中被標準化，它的當前版本為3.4.0，關(guān)于QoS簡檔和業(yè)務(wù)流模板(“TFT”)的概念從QoS的角度看是有關(guān)的。
UMTS QoS屬性已經(jīng)被選擇并被定義，主要用于支持有效的無線電實現(xiàn)。一個QoS簡檔由一組UMTS QoS屬性來定義。在PDP上下文激活期間RNC從SGSN處獲得適當?shù)腞AB QoS。一個PDP上下文激活涉及三個不同的QoS簡檔-被請求的QoS簡檔、被協(xié)商的QoS簡檔、以及被預(yù)約的QoS簡檔(或默認的QoS簡檔)。
依據(jù)所需信息的類型，被存儲的PDP上下文信息在MS、RNC、SGSN、GGSN和HLR中是不同的。至于QoS簡檔，應(yīng)用如下GGSN被協(xié)商的QoS簡檔MS被協(xié)商的QoS簡檔、被請求的QoS簡檔、以及被預(yù)約的QoS簡檔SGSN被協(xié)商的QoS簡檔、被請求的QoS簡檔以及被預(yù)約的QoS簡檔RNC被協(xié)商的RAB QoS簡檔HLR被預(yù)約的QoS簡檔一個TFT是一個分組過濾器(或過濾器組)，用于將分組和正確的PDP上下文聯(lián)系起來，以確保分組在適當?shù)腉TP隧道中被前向傳輸。TFT使得一個單個PDP地址關(guān)聯(lián)幾個PDP上下文成為可能，所述PDP上下文擁有不同的QoS簡檔。不論對于上行鏈路流還是下行鏈路流TFT都由MT管理并啟動。上行鏈路TFT存在于MT中，而下行鏈路TFT存在于GGSN中。在PDP上下文激活/修改期間下行鏈路TFT被從MT發(fā)送給GGSN。下行鏈路TFT可以被加到一個生成時沒有下行鏈路TFT的PDP上下文上，并且內(nèi)容也可以被修改。
表-4示出TFT分組過濾器屬性和有效組合。每一個TFT有一個標識符和一個評估優(yōu)先順序索引，所述索引在與共享同一PDP地址的PDP上下文相聯(lián)系的所有TFT內(nèi)是唯一的。MS管理TFT的標識符和評估優(yōu)先順序索引，以及分組過濾內(nèi)容。
在表-4中的一些屬性可以共存于一個分組過濾器內(nèi)而其它屬性彼此之間相互排斥。只有那些用“X”標記的屬性才可以被指定用于單個分組過濾器。所有被標記的屬性都可以被指定，但是必須指定至少一個。
PDP上下文信令是用于攜帶UMTS網(wǎng)中節(jié)點之間被請求的和被協(xié)商的QoS簡檔的手段。PDP上下文信令在接納控制、協(xié)商和在QoS級上修改承載方面對于QoS處理有中心的作用。PDP上下文信令消息的交換通過參考圖-11中的數(shù)字在下面被描述。
在步驟1中，一個RRC連接被建立起來。這個過程需要在MS和UTRAN之間建立一個連接。然而，從一個QoS的角度看，典型地建立階段所做的只不過是指示所使用的無線電信道類型。
在步驟2中，MS將一個PDP消息發(fā)送給SGSN以便激活PDP上下文。被請求的QoS簡檔包括在這個消息中。在這個階段，SGSN進行一個接納檢查并且如果系統(tǒng)超載的話，就可能限制被請求的QoS。
在步驟3中，SGSN將一個RANAP消息，“RAB分配請求”發(fā)送給RNC。RANAP或者無線接入網(wǎng)應(yīng)用部分是一個應(yīng)用協(xié)議，它用于支持無線接入網(wǎng)(“RAN”)和外部CN之間的信令和控制傳輸。RANAP允許RAN和電路交換或分組交換網(wǎng)之間的通信。這個建立無線電接入承載業(yè)務(wù)的請求攜帶RAB QoS屬性，所述屬性可能已被SGSN修改。
在步驟4中，RNC使用RAB QoS屬性來確定對應(yīng)QoS簡檔的無線電相關(guān)參數(shù)。這些參數(shù)可能包括傳輸格式的集合以及傳輸格式組合的集合。除此之外，UTRAN在這個承載上實現(xiàn)一個接納控制。
在步驟5中，RNC將一個RRC消息，“無線電承載建立”發(fā)送給MS。所述RRC消息包括在步驟4中確定的無線電相關(guān)參數(shù)。
在步驟6中，UTRAN和MS應(yīng)用無線電參數(shù)并且準備發(fā)送業(yè)務(wù)量。為了用信號通知這個情況，MS將一個“無線電承載建立完成”RRC消息發(fā)送給RNC。
在步驟7中，UTRAN將一個“RAB分配完成”RANAP消息發(fā)送給SGSN。
在步驟8中，一個跟蹤過程可以被啟動。這是用于調(diào)查用戶的一個運行和維護功能。
在步驟9中，SGSN將一個攜帶QoS簡檔的“生成PDP上下文請求”發(fā)送給GGSN。然而，所述QoS簡檔可能有與在步驟2中MS請求的那些參數(shù)不同的參數(shù)?；谶@個簡檔，在GGSN級別處一個接納控制被實現(xiàn)并且如果，例如，系統(tǒng)過載的話，GGSN會限制QoS。GGSN將PDP上下文存儲在它的數(shù)據(jù)庫中。
在步驟10中，在一個“創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)”消息中GGSN將被協(xié)商的QoS返回給SGSN并且SGSN將PDP上下文存儲在它的數(shù)據(jù)庫中。
在步驟11中，在一個“激活PDP上下文接受”消息中被協(xié)商的QoS簡檔從SGSN發(fā)送給MS。如果SGSN或GGSN已經(jīng)修改了QoS簡檔，那么MS就必須或者接受或者拒絕這個簡檔。
在該過程中發(fā)生幾個本地接納控制。然而，因為與無線電相聯(lián)系的帶寬是最昂貴的資源，所以在確定無線電資源在PDP上下文激活或修改期間是否可用時UTRAN被考慮在內(nèi)。這樣，在UMTS中的接納控制以一種無線電為中心的方式被實現(xiàn)。
要提供端到端IP QoS，需要在每一個域內(nèi)管理QoS。在網(wǎng)關(guān)中的一個IP BS管理器被用于控制外部IP承載業(yè)務(wù)。由于IP網(wǎng)內(nèi)使用不同的技術(shù)，所以這將通過翻譯功能被傳送到UMTS BS管理器。
同樣需要在UE中提供一個IP承載業(yè)務(wù)管理器功能，其中承載業(yè)務(wù)管理器將應(yīng)用的QoS要求映射成適當?shù)腝oS機制。
圖-12示出在UE和網(wǎng)關(guān)節(jié)點這兩個可能的位置中使用IP BS管理器來控制一個IP業(yè)務(wù)的實施方案。該圖還指示在UE和網(wǎng)關(guān)節(jié)點中的IP BS管理器之間可選的通信路徑。
IP BS管理器使用標準的IP機制來管理IP承載業(yè)務(wù)。這些機制不同于UMTS內(nèi)使用的機制，并且具有控制業(yè)務(wù)的不同的參數(shù)。翻譯/映射功能提供UMTS承載業(yè)務(wù)內(nèi)使用的機制和參數(shù)與IP承載業(yè)務(wù)內(nèi)使用的機制和參數(shù)之間的互通，并且它與IP BS管理器交互。
如果一個IP BS管理器既存在于UE中也存在于網(wǎng)關(guān)節(jié)點中，那么有可能這些IP BS管理器通過使用相關(guān)的信令協(xié)議彼此之間直接通信。
盡管IP級信令，例如RSVP可用于提供來自終端用戶的一個QoS使能請求的端到端的有效性，但是它有大量缺陷。尤其是無線電資源利用的低效率、業(yè)務(wù)定義不適合異種網(wǎng)絡(luò)、以及該過程不適合雙向流。因此，需要在無線電網(wǎng)絡(luò)中提供IP級別信令而避免這些不足。
概述本發(fā)明通過在一個無線電網(wǎng)絡(luò)(例如UMTS)中使用一個代理的方法來克服先前技術(shù)的多個缺點。對于RSVP支持和互通的一個解決方案被提出。
在本發(fā)明的上下文中，互通包括將一個協(xié)議中的信息映射成另一個協(xié)議中的信息。該信息可以包括一個業(yè)務(wù)量描述符或一個QoS定義?；ネㄟ€包括通過使用互通一側(cè)的狀態(tài)機中的事件來觸發(fā)該互通中另一側(cè)的功能中的動作。此外互通還涉及通過使用互通的入口側(cè)接收到的信息來配置互通的出口側(cè)的整形/標記。
按照本發(fā)明，在一個移動終端中一種方法用于提供對IP信令的支持，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備相通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信。所述方法包括的步驟有終止由用戶終端設(shè)備發(fā)送的一個PATH消息；基于包含在該PATH消息中的RSVP參數(shù)來確定是創(chuàng)建一個新的PDP上下文還是修改一個現(xiàn)存的PDP上下文；以及通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求。
按照本發(fā)明的另一個方面，在一個移動終端中有一種方法用于提供對IP信令的支持，其中，所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備相通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信。所述方法包括的步驟有接收來自無線電網(wǎng)絡(luò)的一個消息；從該消息中確定在終端設(shè)備中的一個應(yīng)用是否需要RSVP信令；生成一個PATH消息；將該PATH消息發(fā)送給終端設(shè)備；接收來自終端設(shè)備的一個RESV消息；確定對一個PDP上下文的要求；以及通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求。
按照本發(fā)明的另一個方面，在一個移動終端中有一種方法用于提供對IP信令的支持，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備相通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信。所述方法包括的步驟有接收一個由用戶終端設(shè)備發(fā)送的PATH消息；按照一個本地配置修改該PATH消息；將被修改的PATH消息發(fā)送給無線電網(wǎng)絡(luò)；接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)所述PATH消息的一個RESV消息；基于包含在RESV消息中的RSVP參數(shù)來確定是創(chuàng)建一個新的PDP上下文還是修改一個現(xiàn)存的PDP上下文；通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求；接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的對創(chuàng)建或修改一個PDP上下文請求的響應(yīng)；以及將所述RESV消息發(fā)送給終端設(shè)備。
按照本發(fā)明的另一個方面，在一個移動終端中有一種方法用于提供對IP信令的支持，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備相通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信。所述方法包括的步驟有接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的PATH消息；將該PATH消息發(fā)送給終端設(shè)備；接收一個來自終端設(shè)備的RESV消息；從該RESV消息中確定對一個PDP上下文的要求；通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求；接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的、對創(chuàng)建或修改PDP上下文請求的響應(yīng)；以及將RESV消息發(fā)送給終端設(shè)備。
按照本發(fā)明的另一個方面，有一種在一個PDP上下文中包括IP QoS信息以及通過一個UMTS網(wǎng)絡(luò)攜帶QoS信息的方法。所述方法包括的步驟有在PDP上下文中包括QoS信息；以及在一個GGSN中進行QoS信息和RSVP之間的互通。
應(yīng)強調(diào)術(shù)語“包括”在此申請文件中使用時，被用于指定存在陳述的特征、整體、步驟、或組件，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、組件、或其中組的存在或補充。
附圖
簡述圖-1是一個高級IP網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖-2是一個方框圖用于描繪一個使用端到端綜合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的例子；圖-3是一個方框圖用于描繪一個使用RSVP代理的網(wǎng)絡(luò)的例子；圖-4是一個方框圖用于描繪一個使用端到端區(qū)別服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的例子；圖-5是一個方框圖用于描繪一個使用與區(qū)別服務(wù)互通的RSVP信令的網(wǎng)絡(luò)的例子；圖-6是一個方框圖用于描繪以一個DiffServ為模型的移動接入數(shù)據(jù)網(wǎng)；
圖-7是一個UMTS QoS體系結(jié)構(gòu)的方框圖；圖-8是一個方框圖用于描繪用于控制平面上UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS管理功能；圖-9是一個方框圖用于描繪用于用戶平面上UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS管理功能；圖-10是PDP地址、PDP上下文、以及TFT之間關(guān)系的方框圖；圖-11是一個PDP上下文消息交換的圖；圖-12是一個用于控制平面上UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS管理功能和用于端到端IP QoS的QoS管理功能的方框圖；圖-13是一個描繪對于UMTS網(wǎng)絡(luò)是透明的IP信令的圖；圖-14是一個描繪在GGSN中被解釋的IP信令的圖；圖-15是一個本發(fā)明第一個實施方案的功能方框圖；圖-16是一個本發(fā)明第一個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自TE的一個PATH消息；圖-17是一個本發(fā)明第一個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；圖-18是一個本發(fā)明第二個實施方案的功能方框圖；圖-19是一個本發(fā)明第二個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自TE的一個PATH消息；圖-20是一個本發(fā)明第二個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自網(wǎng)絡(luò)的一個PATH消息；圖-21是一個本發(fā)明第三個實施方案的功能方框圖；圖-22是一個本發(fā)明第三個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自TE的一個PATH消息；圖-23是一個本發(fā)明第三個實施方案的消息流程圖，其中MT接收來自網(wǎng)絡(luò)的一個PATH消息；圖-24是一個本發(fā)明第三個實施方案的、定義建立階段和數(shù)據(jù)階段的消息流程圖；圖-25是一個信號流程圖，其中UE支持PDP上下文消息中的IP特定單元并且GGSN提供與RSVP的互通；圖-26是一個本發(fā)明第四個實施方案的功能方框圖；圖-27是一個結(jié)合本發(fā)明第四個實施方案的一個網(wǎng)絡(luò)模型的示意圖；圖-28是一個本發(fā)明第四個實施方案的消息流程圖，其中GGSN調(diào)用RSVP消息用于上行鏈路流；圖-29是一個本發(fā)明第四個實施方案的消息流程圖，其中GGSN終止并調(diào)用RSVP消息用于下行鏈路流；圖-30是一個示出承載建立階段的消息流程圖；以及圖-31是一個信令流程圖，其中UE支持PDP上下文消息中的IP特定單元并且GGSN提供與DiffServ的互通。
詳述盡管IP級別信令，例如RSVP，可以被用于提供來自終端用戶的一個QoS使能請求的端到端的有效性，但是它顯示出大量缺點。
本發(fā)明通過使用一個代理的方法來克服在無線電網(wǎng)絡(luò)上與IP級別信令相關(guān)的多個缺點。因此，IP級別信令的方法(例如RSVP)可以在一個無線電網(wǎng)絡(luò)(例如UMTS)上使用，而不會浪費寶貴的無線電帶寬。可以理解，IP級別信令對UMTS網(wǎng)是透明的或者IP級別信令在GGSN中可以被解釋。在依據(jù)實施方案來討論本發(fā)明之前，先討論在這兩種IP信令情況中涉及的互通原則是有用的。
圖-15描繪了一個在用戶終端設(shè)備(“TE”)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的一個網(wǎng)絡(luò)配置的功能方框圖。如圖中所示，用戶的TE與移動終端(“MT”)相連。TE可以是多個已知的計算設(shè)備中的任何一個，例如一個便攜式計算機或一個個人數(shù)據(jù)助理。MT處理到通信網(wǎng)(例如一個UMTS或其它無線電網(wǎng)絡(luò))的接口。應(yīng)該理解，MT可以在物理上被集成進TE或可以通過使用電纜、紅外鏈路、或其它方法與TE相連。
UTRAN、或UMTS無線接入網(wǎng)，終止來自MT的無線電鏈路。UTRAN處理關(guān)聯(lián)維護到MT的物理鏈路的任務(wù)并且不知道運行于TE或MT上的應(yīng)用。同樣，UTRAN不知道網(wǎng)絡(luò)用戶。
UMTS/GPRS核心網(wǎng)節(jié)點提供到外部互聯(lián)網(wǎng)的路由選擇和接入。這樣，經(jīng)UMTS發(fā)送的數(shù)據(jù)被接收到并被適當?shù)馗袷交糜谠贗P網(wǎng)上傳輸。同樣，接收自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)被適當?shù)馗袷交糜诮?jīng)UMTS的傳輸。
圖-15還示出關(guān)聯(lián)每一個節(jié)點的多個功能。應(yīng)用功能通常包括需要一個通信路徑并可以由TE或MT執(zhí)行的任何應(yīng)用。常用應(yīng)用功能的例子有萬維網(wǎng)瀏覽器、多媒體客戶機、以及音頻工具。
同樣在TE和MT內(nèi)有IP信令功能。這些功能處理IP級別信令，例如RSVP。
UMTS功能處理關(guān)聯(lián)在一個UMTS網(wǎng)上的通信的任務(wù)。這些任務(wù)包括PDP移動性管理、鏈路管理、無線電資源管理、以及移交過程。
IP功能包括可能需要的IP路由選擇以便在一個IP網(wǎng)絡(luò)中前向傳輸IP分組。
而圖-15只示出從TE到外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，應(yīng)理解用戶可能希望連接到另一個用戶的TE或某個應(yīng)用服務(wù)器。這第二個TE或服務(wù)器可以以與圖-15所示相同的或相似的方式與外部網(wǎng)絡(luò)相連。
在本發(fā)明的一個實施方案中，IP信令在MT中被終止。圖-16是一個消息流程圖，其中TE啟動一個PATH消息并且MT終止RSVP信令。當PATH消息被接收到時，MT就接收到所有RSVP參數(shù)并確定是創(chuàng)建一個新的第二個PDP上下文還是修改一個現(xiàn)存的PDP上下文來攜帶業(yè)務(wù)量。之后第二個PDP上下文以一種本領(lǐng)域已知的且按標準定義的方式被創(chuàng)建或修改。
一旦第二個PDP上下文被成功地建立起來，MT就例示一個RSVP代理。RSVP代理可以處于一種RSVP代理終止信令的模式。在這個模式中，RSVP代理可以接收一個PATH消息并且生成一個RESV響應(yīng)。MT還可以用一個RESV消息來響應(yīng)初始的PATH消息。
圖-17是一個相應(yīng)的消息流程圖，其中MT終止RSVP信令并且有來自外部網(wǎng)絡(luò)的進入數(shù)據(jù)。在這種情況下，MT啟動PATH消息。為了MT能啟動RSVP PATH，必須要發(fā)生某個動作來觸發(fā)它。觸發(fā)可以由在現(xiàn)存的第二個PDP上下文中接收到匹配于某個過濾器規(guī)范的數(shù)據(jù)來導(dǎo)致，該過濾器規(guī)范標識出這個業(yè)務(wù)量應(yīng)被提供一個不同的QoS。另一個可能性是用戶是否(直接或者通過一個API從TE)配置MT以便為一個預(yù)期的數(shù)據(jù)流做準備。
如果MT確定應(yīng)用需要RSVP信令，那么MT就啟動一個PATH消息。一旦接收到來自TE的RESV消息，對PDP上下文的要求就可以被確定，并且第二個PDP上下文可以被創(chuàng)建/修改。
MT必須還要運行適合于RSVP過程的定時器。例如，對定時器周期性的滿期進行響應(yīng)，MT都將一個PATH消息發(fā)送給TE。MT必須被配置以確定如果沒有接收到來自TE的RESV消息，那么要采取什么行動。例如，MT可能確定應(yīng)用不再運行于TE上并且不再需要由PDP上下文定義的通信路徑。
應(yīng)理解，這個實施方案考慮到兩個不同協(xié)議的互通。圖-13示出在IP信令(RSVP)對UMTS網(wǎng)來說是透明的這種情況下的互通原則。在這種情況下，UE可能包括TE和MT，它提供一個IP承載業(yè)務(wù)(“BS”)功能，通過使用到遠程的IP層信令來使能端到端QoS。在UE和GGSN中的IP BS管理器之間沒有IP層信令。然而，GGSN可以利用與PDP上下文有關(guān)的信息，所述PDP上下文在UMTS BS管理器之間被用信號通知并且通過翻譯/映射功能來提供。
在圖-13中，假定UE和GGSN提供DiffServ邊緣功能并且骨干IP網(wǎng)是DiffServ使能的。除此之外，UE可以支持RSVP信令，該信令在UE內(nèi)互通以便控制DiffServ。
在UMTS接入網(wǎng)(從UE到GGSN)上的QoS控制可以通過使用PDP上下文信令從終端來實現(xiàn)?？商鎿Q地，SGSN訪問的預(yù)約數(shù)據(jù)可能優(yōu)先于通過信令從UE請求的QoS。
終端經(jīng)RSVP協(xié)議可以支持信令以便控制在本地接入和在遠程接入的QoS。終端還可以支持DiffServ以便控制通過骨干IP網(wǎng)的IP QoS。RSVP信令協(xié)議可被用于不同業(yè)務(wù)。但是希望只有使用綜合業(yè)務(wù)(“IntServ”)語義的RSVP才被支持，盡管在將來，新的業(yè)務(wù)定義和語義可能被引入。同樣支持RSVP信令的實體可以完全支持用于IntServ和IntServ/DiffServ互通的規(guī)范。如果不支持，它們被希望設(shè)置中斷比特。
用于無線接入的QoS由PDP上下文來提供。UE可以通過用于PDP上下文的信令來控制無線QoS。用于PDP上下文的特征可以派生自RSVP信令信息，或可以使用其它的信息。
IP層的QoS在兩個級別上實現(xiàn)。端到端QoS由RSVP信令控制。盡管在QoS模型中RSVP信令可以被端到端使用，但是它不必被所有的中間節(jié)點支持。相反，DiffServ被用于提供貫穿整個骨干IP網(wǎng)的QoS。
在UE處，數(shù)據(jù)還被分類用于DiffServ。按照或者是RSVP信令信息或者是DiffServ機制，中間的QoS域可以應(yīng)用QoS。在這個實施方案中，UE提供RSVP和DiffServ域之間的互通。GGSN可以覆蓋來自UE的DiffServ設(shè)置。這個GGSN可以使用與PDP上下文有關(guān)的信息以便選擇合適的DiffServ設(shè)置來應(yīng)用，如圖-13所示。
端到端QoS由UE中的一個本地機制、在UMTS接入網(wǎng)上的PDP上下文、貫穿骨干IP網(wǎng)的DiffServ、以及在遠程接入網(wǎng)的DiffServ提供，它們也在圖-13中被示出。RSVP信令可以在本地和遠程接入處控制QoS。這個功能可以被用于確定用于PDP上下文的特征，這樣UE就可以實現(xiàn)RSVP信令和PDP上下文之間的互通。
UE可以提供DiffServ的控制，盡管這可能被GGSN覆蓋。事實上，UE確定PDP上下文和DiffServ之間合適的互通。
在這個實施方案中，互通可以通過將在一個協(xié)議中的信息映射成另一個協(xié)議中的信息來實現(xiàn)。例如，在TE始發(fā)PATH消息的情況下，在RSVPPATH中的業(yè)務(wù)量描述符被映射成不同的UMTS屬性并且在UMTS屬性中的QoS定義被映射成RSVP RESV響應(yīng)。同樣，在MT始發(fā)PATH消息的情況下，業(yè)務(wù)量描述符可以在MT中被配置或MT中應(yīng)用功能生成的信息可以被映射成RSVP PATH。在RSVP RESV中的QoS定義可以被映射成UMTS屬性。
互通還可以通過使用在一個協(xié)議的狀態(tài)機中的事件來觸發(fā)實現(xiàn)其它協(xié)議的功能中的動作而實現(xiàn)。例如，在TE始發(fā)PATH消息的情況下，PATH消息的接收可以觸發(fā)第二個PDP上下文的創(chuàng)建或修改。創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)的接收會觸發(fā)RSVP RESV的生成并且它還是一個生成帶有流被接收到的指示的RSVP RESV的條件。同樣，在MT始發(fā)PATH消息的情況下，MT中應(yīng)用功能生成的一個觸發(fā)激活RSVP PATH。創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)的接收會觸發(fā)RSVP軟狀態(tài)消息生成的開始。
這個實施方案允許在一個TE，例如一個帶有網(wǎng)絡(luò)使能操作系統(tǒng)(例如微軟Windows)的膝上型電腦中運行的標準應(yīng)用使用一個標準IP信令機制，例如RSVP。通常，這種類型的機制會需要額外的開銷，這會過度地增加無線網(wǎng)絡(luò)的負擔。在這個實施方案中，IP信令不必經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送，這會使得無線資源被優(yōu)化。當使用RSVP信令時，這特別重要，因為RSVP信令必須定期地生成軟狀態(tài)信息用于保活及其它目的。
圖-18描繪了一個在用戶終端設(shè)備(“TE”)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的一個網(wǎng)絡(luò)配置的功能方框圖。該圖包括先前結(jié)合圖-15描述的許多組件。在圖-18中，IP信令可以被端到端使用。因此，IP信令功能已經(jīng)被加到UMTS/GPRS核心網(wǎng)節(jié)點和外部網(wǎng)上。如前所述，遠端可以是另一個用戶或一個外部應(yīng)用服務(wù)器，它可以類似地連到外部網(wǎng)絡(luò)上。
在圖-18中示出的網(wǎng)絡(luò)配置可以由本發(fā)明一個可替換的實施方案來適應(yīng)。在這個實施方案中，IP信令被發(fā)送給遠方。圖-19是一個消息流程圖，其中MT截取來自TE的進入PATH消息。當MT接收到PATH消息，MT就可以修改PATH參數(shù)以符合一個本地配置。之后PATH消息被前向傳輸給網(wǎng)絡(luò)。當RESV響應(yīng)被MT接收到時，MT就使用RESV響應(yīng)中的信息，連同相關(guān)的本地配置一起，最終確定PDP上下文需要的參數(shù)。之后MT創(chuàng)建或修改一個PDP上下文以反映這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)并且被調(diào)整的RESV消息被發(fā)送給TE。用這種方式，不同的網(wǎng)絡(luò)組件可以基于可用的資源來修改業(yè)務(wù)參數(shù)。
圖-20是一個對應(yīng)的消息流程圖，其中MT放過來自外部網(wǎng)的PATH消息，但是截取來自TE的RESV響應(yīng)。當PATH消息經(jīng)無線接口被接收到時，PATH消息被傳遞給TE。當TE用RESV消息響應(yīng)時，MT截取并且可以修改RESV參數(shù)以符合一個本地配置。MT還可以創(chuàng)建或修改一個PDP上下文以反映這些希望的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。對創(chuàng)建或修改一個PDP上下文的請求被前向傳輸給網(wǎng)絡(luò)從而建立PDP上下文。一旦PDP上下文被建立起來，那么被修改的RESV消息就被向下傳。
正如所理解的，這個實施方案考慮到兩個不同的IntServ業(yè)務(wù)或帶有不同參數(shù)的同一業(yè)務(wù)的兩個實例之間的互通。這種互通可以通過將在一個協(xié)議中的信息映射成另一個協(xié)議中的信息來實現(xiàn)。例如，在TE始發(fā)PATH消息的情況下，最后得到的RESV消息包含其中使用的不同的UMTS屬性以便創(chuàng)建或修改PDP上下文。在接收到的創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)中的UMTS屬性被映射成RESV消息中對應(yīng)的參數(shù)并且被發(fā)送給TE。類似地，在MT接收到來自網(wǎng)絡(luò)的PATH消息的情況下，從TE接收到的對應(yīng)的RESV消息包含被映射成不同UMTS屬性并且被用于生成一個創(chuàng)建或修改PDP上下文消息的參數(shù)。從網(wǎng)絡(luò)接收到的、在創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)中的UMTS屬性被映射成RESV消息中的參數(shù)，它經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送。在這種方式下，業(yè)務(wù)量描述符和QoS參數(shù)可以被從一個協(xié)議映射成另一個協(xié)議。
互通還可以通過使用在一個協(xié)議的狀態(tài)機中的事件來觸發(fā)實現(xiàn)其它協(xié)議的功能中的動作來完成。例如，在TE始發(fā)PATH消息的情況下，在MT接收到RESV消息會觸發(fā)一個創(chuàng)建或修改PDP上下文消息的生成。成功接收RESV消息還是一個生成創(chuàng)建/修改PDP上下文消息的條件。類似地，在MT中一個創(chuàng)建或修改PDP上下文響應(yīng)的接收會觸發(fā)發(fā)送給TE的RESV消息的生成并且它還是一個生成帶有一個流被接收到的指示的RESV消息的條件。同樣，對于PATH消息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被接收的情況，在MT處一個RESV消息的接收觸發(fā)一個創(chuàng)建或修改PDP上下文消息的生成。當MT接收到一個創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)時，這個事件觸發(fā)被發(fā)送給遠方的一個RESV消息。成功地接收創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)還是一個生成帶有流被接收到的指示的RESV消息的條件。PATH消息的接收可以觸發(fā)一個第二個PDP上下文的創(chuàng)建或修改。一個創(chuàng)建/修改PDP上下文響應(yīng)的接收觸發(fā)RSVP RESV的生成并且它還是一個生成帶有流被接收到的指示的RSVP RESV的條件。
這個實施方案允許在一個TE，例如一個帶有網(wǎng)絡(luò)使能操作系統(tǒng)(例如微軟Windows)的膝上型電腦中運行的標準應(yīng)用使用一個標準IP信令機制，例如RSVP。RSVP信令被允許與在MT中的UMTS信令互通并被端到端發(fā)送以便允許遠程設(shè)備與UMTS系統(tǒng)和終端交互。因此，這個實施方案提供端到端的處理用于控制端到端用戶流。
這個實施方案一個潛在的缺點是在PDP上下文已經(jīng)被建立起來之后需要繼續(xù)支持端到端的RSVP信令。正如前面解釋的，對RSVP信令的支持需要周期性的傳送PATH消息和RESV響應(yīng)。這會導(dǎo)致無線帶寬的低效使用。
圖-21描繪了一個在用戶終端設(shè)備(“TE”)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的一個網(wǎng)絡(luò)配置的功能方框圖。該圖包括先前結(jié)合圖-15和17描述的許多組件。在圖-21中，MT和UMTS/GPRS核心網(wǎng)節(jié)點之間的IP信令路徑只在PDP上下文建立期間才被使用。因為在數(shù)據(jù)階段MT和GGSN使用的是分離程序。如前所述，遠端可以是另一個用戶或一個外部應(yīng)用服務(wù)器，它可以類似地連到外部網(wǎng)絡(luò)上。
在圖-21中示出的網(wǎng)絡(luò)配置可以由本發(fā)明一個可替換的實施方案來提供。在這個實施方案中，RSVP會話被端到端使用。然而，在一個性能增強模式下的一個RSVP代理在MT和網(wǎng)關(guān)處被插入。在這個模式下代理的目的是通過使用第二個PDP上下文在兩個代理之間將RSVP會話特性從一個軟狀態(tài)變成硬狀態(tài)。這改進了RSVP會話的可靠性，同時減少了經(jīng)無線接口的信令量。
圖-22是一個消息流程圖，反映了響應(yīng)于一個來自TE的進入PATH消息，MT利用RSVP代理以便前向傳輸RSVP信令的情況。正如在前述實施方案中，當MT接收到PATH消息時，MT可以修改PATH參數(shù)以符合一個本地配置。之后PATH消息被前向傳輸給網(wǎng)絡(luò)。當RESV響應(yīng)被MT接收到時，MT使用在RESV響應(yīng)中的信息，連同相關(guān)的本地配置，以最終確定PDP上下文需要的參數(shù)。之后MT創(chuàng)建或修改一個PDP上下文以反映這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)并且被調(diào)整的RESV消息被發(fā)送給TE。
在接收到第二個PDP上下文請求時，一個RSVP代理業(yè)務(wù)被例示。這個RSVP代理業(yè)務(wù)的實例按照通常的RSVP信令與到外部網(wǎng)絡(luò)的RSVP會話關(guān)聯(lián)。一旦第二個PDP上下文和代理業(yè)務(wù)被建立起來，RESV就如前所述被傳送給TE。這一點之后，在MT處接收到的PATH消息被本地響應(yīng)，并且在網(wǎng)關(guān)處PATH消息被周期性地生成。只有當RSVP會話中有變化時，被更新的PATH或RESV消息才被發(fā)送給其它代理。
對于來自外部網(wǎng)絡(luò)的RSVP會話，該序列類似于端到端，例外是本地代理是用PDP上下文來安裝的。這在圖-23中被示出。
圖-14示出IP信令(RSVP)在GGSN中被解釋并用于與骨干網(wǎng)互通的情況下的互通原則。在這個情況下，UE實現(xiàn)一個IPBS功能，該功能通過使用到遠端的IP層信令來使能端到端QoS。然而，UE依賴這個至少由接入點(GGSN)使用的端到端的通信以便提供端到端QoS。
在圖-14中，假定UE和GGSN支持RSVP信令，該信令可以直接控制QoS，或者與DiffServ互通。骨干IP網(wǎng)可以支持RSVP，DiffServ，或者兩者。
終端經(jīng)RSVP協(xié)議可以支持信令以便經(jīng)端到端路徑來控制QoS。GGSN還支持RSVP信令，并且使用這個信息而不是PDP上下文來控制通過骨干IP網(wǎng)的QoS。盡管通過核心的QoS控制可以可選地通過每流資源預(yù)留來被支持，但是它被希望通過在GGSN處與DiffServ互通來支持。RSVP信令協(xié)議可以被用于不同業(yè)務(wù)。但是希望只有使用綜合業(yè)務(wù)(IntServ)語義的RSVP才被支持，盡管在將來，新的業(yè)務(wù)定義和語義可能會被引入。支持RSVP信令的實體完全支持用于IntServ和IntServ/DiffServ互通的規(guī)范。如果不支持，它們被希望設(shè)置中斷比特。
在UMTS接入網(wǎng)(從UE到GGSN)上的QoS控制還可以通過使用PDP上下文信令從終端來實現(xiàn)?？商鎿Q地，SGSN訪問的預(yù)約數(shù)據(jù)可能優(yōu)先于通過信令從UE請求的QoS。
IP層的QoS在兩個級別上實現(xiàn)。端到端QoS由RSVP信令控制。盡管RSVP信令可以在QoS模型中端到端出現(xiàn)，但是它不必被所有的中間節(jié)點支持。DiffServ被用于貫穿整個骨干IP網(wǎng)提供QoS，盡管可選地每一個節(jié)點可以支持RSVP信令及每流的資源分配。
GGSN支持RSVP信令并且扮演RSVP和DiffServ之間的互通點。按照RSVP或DiffServ機制，中間的QoS域可以應(yīng)用QoS。
端到端QoS可以由在下圖中示出的實施方案中UE中的一個本地機制、在UMTS接入網(wǎng)上的PDP上下文、貫穿骨干IP網(wǎng)的DiffServ、以及在遠程接入網(wǎng)的RSVP提供。RSVP信令可以在本地接入處控制QoS。這個功能可以被用于確定用于PDP上下文的特征，這樣UE就可以實現(xiàn)RSVP和PDP上下文之間的互通。
如圖-24所示，這個實施方案提供了GGSN中的一個網(wǎng)關(guān)功能，它在用戶流進入數(shù)據(jù)階段時仿真一個RSVP代理。這個實施方案允許在一個TE(例如一個帶有網(wǎng)絡(luò)使能操作系統(tǒng)，例如微軟Windows的膝上型電腦)中的標準應(yīng)用使用一個標準IP信令機制，例如RSVP。在建立階段，RSVP信令被如前述實施方案中所描述的那樣允許在MT中互通并被端到端地用信號通知以便允許遠程設(shè)備與UMTS系統(tǒng)/終端交互。在數(shù)據(jù)階段，軟狀態(tài)處理(即定期地生成軟狀態(tài)信息用于?；罴捌渌康?在MT和GGSN中被本地進行。這個實施方案優(yōu)化了無線資源，因為IP信令不必在數(shù)據(jù)階段期間經(jīng)無線發(fā)送。這種優(yōu)化的實現(xiàn)不損害在建立階段的端到端處理。
基于前述實施方案，功能可以被加到GGSN和MT上以便在GGSN和MT中提供互通的能力。例如，MT可以被提供一個IP BS管理器以及在IP BS管理器和UMTS功能之間的一個互通功能。這允許在PDP上下文激活/修改消息中捎帶確認在IP BS管理器中生成的業(yè)務(wù)量描述符和QoS信息。除此之外，GGSN可以被提供IP BS管理器功能，該功能可以實現(xiàn)呼叫接納控制以及與其它網(wǎng)絡(luò)管理組件(例如帶寬經(jīng)紀者)之間的互通。在GGSN中的IP BS管理器還可以與網(wǎng)絡(luò)中的策略判決功能互通。GGSN可以被提供在UMTS功能和IP BS管理器之間的一個互通功能。圖-25示出當GGSN支持和模仿到外部網(wǎng)絡(luò)的IP信令時應(yīng)用的互通原則。
在這個實施方案中，UE實現(xiàn)一個IP BS功能，該功能允許端到端QoS而沒有到GGSN中IP BS功能、或者是遠程主機的IP層信令和協(xié)商。UE通過使用上下文激活/修改消息中的IP特定單元，向GGSN提供IP級別端到端QoS信息，以便使GGSN中的一個RSVP功能增強互通的選項。到遠程主機的端到端IP QoS承載業(yè)務(wù)從GGSN處控制。
實施方案假定GGSN支持DiffServ邊緣功能，并且骨干IP網(wǎng)是DiffServ使能的。這個實施方案不阻止骨干IP網(wǎng)具有RSVP非透明路由器。
GGSN可以使用在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元來調(diào)用RSVP消息以便在骨干IP網(wǎng)中建立到遠程主機的上行鏈路和下行鏈路流。例如，在上行鏈路方向，GGSN可以使用在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元以便生成帶有希望的QoS和業(yè)務(wù)量規(guī)范的RSVP PATH消息，去往指定的目的IP地址。同樣，GGSN DiffServ邊緣功能可以使用在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元以便選擇適當?shù)腄iffServ設(shè)置來應(yīng)用。PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元可以是從UE到GGSN的。
在這個實施方案中，在UMTS接入網(wǎng)(從UE到GGSN)上的QoS控制還可以通過使用PDP上下文信令從終端來實現(xiàn)。可替換地，SGSN訪問的預(yù)約數(shù)據(jù)可能優(yōu)先于通過信令從UE請求的QoS。
用于下行鏈路方向的QoS可以由UE和GGSN之間的PDP上下文來控制。GGSN終止接收到的來自遠程主機的RSVP信令，并且當處理RSVP時可以使用在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元內(nèi)的信息。在上行鏈路方向上的QoS由PDP上下文控制，一直到GGSN。GGSN可以使用在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元來提供與到遠程主機的RSVP的互通。在PDP上下文激活/修改消息中的IP特定單元可以考慮RSVP會話的建立。
端到端QoS可以由UE中的一個本地機制、在UMTS接入網(wǎng)上的PDP上下文、貫穿骨干IP網(wǎng)的DiffServ、以及在遠程接入網(wǎng)的RSVP來提供。
當設(shè)計一個UMTS系統(tǒng)時，要標識兩個要求。第一、用于提供端到端QoS的UMTS QoS協(xié)商機制不應(yīng)該對應(yīng)用層信令協(xié)議作任何假定。第二、UMTS網(wǎng)應(yīng)能夠協(xié)商還用于移動終端和應(yīng)用的端到端QoS，所述移動終端和應(yīng)用不能夠使用除了UMTS提供的QoS協(xié)商機制之外的QoS協(xié)商機制。
端到端QoS提供暗示外部IP網(wǎng)中的資源需要由GGSN中的IP BS管理器來管理。對于IP BS管理器有不同的IP資源管理技術(shù)來管理IP資源，并且其中一些技術(shù)包含GGSN中的呼叫接納控制(“CAC”)功能。為了使GGSN能夠行使CAC，可能需要關(guān)于IP業(yè)務(wù)量(例如，平均和峰值速率、要求的QoS和目的地)的信息。
上面的第一個要求暗示初始終端不能依靠應(yīng)用級信令來檢驗資源是否是貫穿網(wǎng)絡(luò)及在遠程接入處是可利用的。應(yīng)遵循這樣一個資源檢驗必須在承載級別上實現(xiàn)。如果UE沒有實現(xiàn)這個承載級別請求，那么GGSN可能需要實現(xiàn)這個功能，并且要求關(guān)于目的IP地址的信息以便實現(xiàn)一個CAC判決。
上面列出的第二個要求隱含端到端QoS必須被提供給甚至沒有實現(xiàn)IP BS管理器功能并且只使用UMTS BS管理器(例如，PDP上下文信令)的終端以便請求UMTS網(wǎng)內(nèi)的資源。
圖-26描繪了一個網(wǎng)絡(luò)方框圖，其中互通的功能在GGSN中被支持。除了在前述實施方案中討論的功能之外，已加上額外的功能。例如，外部功能是UMTS之外的服務(wù)器或節(jié)點中的任何功能。帶寬經(jīng)紀者是一個處理傳輸資源的網(wǎng)絡(luò)管理的節(jié)點內(nèi)的一種功能。它掌握網(wǎng)絡(luò)中當前資源的情況。IP BS管理器可以發(fā)布一個資源請求并且?guī)捊?jīng)紀者基于網(wǎng)絡(luò)中當前資源的情況或者拒絕該請求或者確認它。策略判決功能有與帶寬經(jīng)紀者對應(yīng)的作用。策略判決功能引入除單純的資源可利用性之外的其它因素。例如，策略判決功能可以使用時刻、使用的應(yīng)用、以及目的IP地址作為分配帶寬中的因素。
從上面描述的要求和討論中，遵循UE可能需要用信號通知GGSN與端到端QoS有關(guān)的信息。在這個實施方案中，與端到端QoS有關(guān)的信息可以作為一個新的信息屬性被加到現(xiàn)存的PDP上下文上。這個端到端QoS屬性對UMTS網(wǎng)可以是透明的并且可以在現(xiàn)存的PDP上下文信令里捎帶確認。
圖-27是將被用于描述這個實施方案的網(wǎng)絡(luò)模型的一個示意圖。PDP上下文適當?shù)臄U展依靠實際上是在GGSN中實現(xiàn)的IP BS功能。依靠GGSN中的呼叫接納控制范圍，我們區(qū)分下面兩種情況。
在第一種情況下，CAC基于資源的可利用性，GGSN對該資源可控制。在這種情況下，需要的QoS信息可以通過在UMTS BS管理器和IP BS管理器之間的翻譯功能從現(xiàn)存的PDP上下文中提取出來。為了便于有效利用IP資源并且考慮到基于RSVP參數(shù)的策略判決，PDP上下文可以攜帶對IP承載來說是特定的額外QoS相關(guān)信息。例如，這樣一個額外的參數(shù)可以規(guī)定業(yè)務(wù)量描述符和QoS描述符。這種描述符可以基于與標準IP機制有關(guān)的業(yè)務(wù)，例如區(qū)別業(yè)務(wù)或綜合業(yè)務(wù)?？商鎿Q地，這些描述符可以基于一般的IP承載的概念。
在第二種情況下，CAC額外地基于在出口SLA處的資源情況。在這種情況下，目的IP地址需要被攜帶在PDP上下文中(除第一種情況下的描述符之外)。
互通、策略控制、以及接納控制是具有不同目的的不同概念。然而，這些可以在實際實現(xiàn)(因為在實現(xiàn)過程中一個實現(xiàn)可能是依賴于另一個實現(xiàn)的一部分)中重疊并且基本上涉及相同的或相似的RSVP/DS參數(shù)集合。在GGSN處實現(xiàn)哪些功能是一個運營商選擇的問題。設(shè)想通過使用涉及在PDP上下文激活和修改消息中IP特定單元的單一機制來為輕型移動裝置同時針對這三個功能是可能的。為了便于描述，這個機制將被稱作“UMTS特定的IP QoS機制”。
盡管有好的設(shè)計的核心原則，但是用于實現(xiàn)上述功能的精確性或完整性的固有要求連同用于解決方案的凈度(確保層的分離和獨立)，以及用于將來解決方案的牢固性的一般原則，都有一個使UMTS特定的IPQoS機制更加復(fù)雜的趨勢，并且可能使主要目標受挫，而所述主要目標是允許簡單的輕型移動設(shè)備的實現(xiàn)。
這樣就提出了當使用UMTS特定的IP QoS機制時，某些假定和限制要被應(yīng)用。這些假定和限制包括1.一個PDP上下文在每個方向應(yīng)攜帶最多僅一個IP級別流(即，在一個PDP上下文中沒有單一方向上的IP級別流的復(fù)用)。
2.如果UE希望在GGSN處支持UMTS特定的IP QoS機制，那么下面的信息應(yīng)從UE傳送給GGSN。然而，UMTS特定的IP QoS機制只攜帶在UMTS級別機制中不可用的信息的最小子集。
·一個對UMTS特定的IP QoS機制支持的請求的指示，以便使它與端到端IP級別QoS機制互通·流方向的一個指示·指定希望的QoS級別的一個業(yè)務(wù)量規(guī)范
·明確定義IP級別上的數(shù)據(jù)分組集合或“流”的一個過濾器規(guī)范，其將接收在業(yè)務(wù)量規(guī)范中定義的QoS3.對UMTS特定的IP QoS機制支持的請求的指示，以與端到端IP級別QoS機制互通。UE應(yīng)指示它對在GGSN處互通的請求從而獲得端到端QoS。這個指示應(yīng)通過UMTS特定的IP QoS機制從UE發(fā)送給GGSN。然而，這個指示不阻止GGSN可能會覆蓋或者忽略UE請求，并且它是一個運營商選擇是否實現(xiàn)互通、策略控制、或接納控制、或這些功能的組合的問題。同樣，如果UE不需要端到端QoS或者不關(guān)心，那么這可通過完全沒有UMTS特定的IP QoS屬性來隱含地指示給GGSN。
4.流方向的指示。UE應(yīng)提供與流的方向有關(guān)的信息。這個指示可以從UMTS特定的IP QoS機制指示參數(shù)中派生出來，所述參數(shù)應(yīng)可以被單獨設(shè)置以用于上行鏈路或下行鏈路。這樣，UMTS特定的IP QoS機制不必攜帶明確的流方向的指示。
5.業(yè)務(wù)量規(guī)范。要簡化輕型UE中的實現(xiàn)，IP級別QoS參數(shù)應(yīng)按照示于圖-16中的翻譯功能在GGSN處從UMTS承載業(yè)務(wù)屬性中派生出來。如果在PDP上下文激活/修改消息中對應(yīng)的UMTS級別QoS參數(shù)是不可用的，那么UE只需要提供IP級別QoS參數(shù)。還有，UE提供的QoS參數(shù)集合應(yīng)被指定為一個最小的。所述參數(shù)有峰值數(shù)據(jù)速率[p]、令牌桶速率[r]、最大分組尺寸[M]、以及令牌桶尺寸[b]。參數(shù)的定義符合Token_Bucket_Tspec參數(shù)(如在IETF RFC2215中定義的業(yè)務(wù)號1、參數(shù)127)。依靠GGSN選擇的用于互通、策略控制、或接納控制的IP級別機制(RSVP或DS)，GGSN作如下工作·RSVP情況GGSN應(yīng)使用由UE提供的峰值數(shù)據(jù)速率[p]、令牌桶速率[r]、最大分組尺寸[M]、以及令牌桶尺寸[b]參數(shù)。GGSN應(yīng)提供下面的參數(shù)，其中必須的-最小策略單元[m](派生自應(yīng)用層信息，例如，派生自IP MM CN SS，或是一個默認值)、QoS控制業(yè)務(wù)類型(派生自GGSN中的RSVP主機能力或是一個默認值)、速率[R]和備用項(slackterm)[S](派生自進入RSVP Path消息或是一個默認值)。在GGSN中主機RSVP的實現(xiàn)被希望提供默認的ADSPEC，所述ADSPEC依靠對主機來說已知的QoS控制業(yè)務(wù)。在PATH/RESV消息中其它有關(guān)的初始值也由GGSN來提供(例如，完整性參數(shù)、策略數(shù)據(jù)、刷新周期、樣式參數(shù)等等)。
·DS情況GGSN應(yīng)使用由UE提供的令牌桶速率[r]、以及令牌桶尺寸[b]參數(shù)來設(shè)置/配置業(yè)務(wù)量簡檔(用于確定一個特定的分組是在簡檔中或是在簡檔外的規(guī)則)。
6.過濾器規(guī)范。UE應(yīng)只需維護一個過濾器規(guī)范，它明確地定義IP級別上的數(shù)據(jù)分組集合或者“流”，它們將接收在業(yè)務(wù)量規(guī)范中定義的QoS。過濾器規(guī)范應(yīng)被用于在UMTS級別上的TFT，以及在IP級別上的過濾器規(guī)范。過濾器參數(shù)有源地址、目的地址、協(xié)議號(IPv4)或下一個頭標(IPv6)、目的端口、源端口、IPSec安全參數(shù)索引(SPI)、流標簽(IPv6)。與TS23.060中TFT的使用相比較，將有額外被規(guī)定的限制，所述限制與可能的依靠IP流的類型或特性的過濾器參數(shù)的組合有關(guān)(例如只允許有一個過濾器、單個端口號對端口范圍、不包括TOS/業(yè)務(wù)量類別等等)。限制應(yīng)在一個單獨的文檔中被規(guī)定，因為它超出TS23.107的范圍之外。
·下行鏈路情況下行鏈路的TPT應(yīng)符合用于下行鏈路方向的IP級別過濾器規(guī)范。這可能涉及額外的與下行鏈路TFT中的參數(shù)有關(guān)的限制。這樣，UMTS特定的IP QoS機制不必攜帶下行鏈路的TFT。
·上行鏈路情況上行鏈路的TFT應(yīng)符合用于上行鏈路方向的IP級別過濾器規(guī)范。這可能涉及額外的與上行鏈路TFT中的參數(shù)有關(guān)的限制。既然當前的UMTS GPRS規(guī)范限制了UE中的上行鏈路的TFT，那么UMTS特定的IP QoS機制應(yīng)從UE攜帶上行鏈路的TFT到GGSN。涉及的過濾器參數(shù)將使用與在TS23.060中定義的TFT相同的定義/用法。
注意位于輕型UE中的一個應(yīng)用實例不會自己參與端到端QoS控制過程并且不會規(guī)定使用哪一種QoS控制業(yè)務(wù)類型(對于RSVP)或PHB(對于DS)。所述應(yīng)用將給UE提供一個基本的業(yè)務(wù)量規(guī)范和一個過濾器規(guī)范。將由GGSN來選擇適當?shù)腎P級別機制以使用。GGSN怎樣做選擇(UE是否指示優(yōu)先、或者是否APN相關(guān)、或者來自上層的策略、或者就是默認的)將在以后研究。
UE通過使用在PDP激活/修改消息中的IP特定單元將IP級別的端到端QoS信息提供給GGSN，并且GGSN使用這個信息來調(diào)用RSVP消息從而建立上行鏈路以及下行鏈路流。RSVP信令如圖-28和29所示由GGSN生成并終止。在這些圖中，RSVP PATH消息和PDP上下文之間的關(guān)聯(lián)在GGSN中被實現(xiàn)。
圖-30示出一個承載建立階段。不同的互通方面在下面通過參考所述階段來被討論。
如在前述實施方案中，互通的一個方面是將一個協(xié)議中的信息映射成另一個協(xié)議中的信息。例如，業(yè)務(wù)量描述符和QoS定義可以被如下映射。
當UE啟動建立階段時，在UE中IP BS管理器的PATH或RESV過程中被接收到或被生成的業(yè)務(wù)量描述符被映射成IP特定單元中對應(yīng)的屬性并且在PDP上下文激活或修改消息中被發(fā)送。當UE終止建立階段時，UE接收到一個創(chuàng)建或修改第二個PDP上下文響應(yīng)并且與業(yè)務(wù)量描述符相關(guān)的屬性可以被映射成對應(yīng)的RSVP單元。RSVP單元可以在UE的RESV處理中由IP BS管理器來使用。
如圖-28所示，當GGSN接收到在IP特定單元中的業(yè)務(wù)量描述符時，所述業(yè)務(wù)量描述符被映射成RSVP業(yè)務(wù)量描述符并在到外部網(wǎng)絡(luò)的RSVPPATH消息中被使用。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
在到GGSN中IP BS管理器的RESV消息中接收到的業(yè)務(wù)量描述符可以被映射成PDP上下文激活/修改響應(yīng)消息中的一個UMTS屬性。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
在圖-29中，當GGSN接收到在PDP上下文激活/修改消息的IP特定單元中的業(yè)務(wù)量描述符時，所述業(yè)務(wù)量描述符被映射成RSVP業(yè)務(wù)量描述符并在被發(fā)送到外部設(shè)備的RSVP RESV消息中被使用。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
一個接收到的RSVP PATH消息的業(yè)務(wù)量描述符可以被映射成PDP上下文激活/修改響應(yīng)消息中對應(yīng)的屬性。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
同樣，當UE啟動建立階段時，在UE中IP BS管理器的RESV過程中被接收到或被生成的QoS屬性被映射成IP特定單元中對應(yīng)的屬性并且在一個PDP上下文激活或修改消息中被發(fā)送。當UE終止建立階段時，UE接收到一個創(chuàng)建或修改第二個PDP上下文響應(yīng)并且UMTS QoS屬性可以被映射成對應(yīng)的RSVP單元并且在UE的RSVP RESV處理中由IP BS管理器來使用。
如圖-28所示，在到GGSN中IP BS管理器的RSVP RESV消息中接收到的RSVP QoS屬性可以被映射成PDP上下文激活/修改響應(yīng)消息中的一個UMTS QoS屬性。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
在圖-29中，當GGSN接收到PDP上下文激活或修改消息的QoS屬性時，它被映射成RSVP QoS并在被發(fā)送到外部設(shè)備的RSVP RESV消息中使用。它還可以被映射成用于呼叫接納控制和策略的屬性。
互通的另一個方面涉及使用互通中一側(cè)的狀態(tài)機中的事件來觸發(fā)互通中另一側(cè)的功能中的動作。例如，當UE啟動建立階段時，在UE中的IP BS管理器的RSVP啟動過程(RSVP PATH過程)觸發(fā)一個要在上行鏈路發(fā)送的PDP上下文激活/修改消息。一個創(chuàng)建或修改第二個PDP上下文響應(yīng)的接收觸發(fā)UE中的一個RSVP RESV處理并結(jié)束建立階段。
如圖-28所示，當GGSN接收到帶有一個開始RSVP互通的IP特定單元的PDP上下文激活或修改消息時，就觸發(fā)在GGSN的IP BS管理器中的一個RSVP主機的啟動并且一個RSVP PATH消息向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。在這種方式下，一個呼叫接納控制可以被實現(xiàn)以便決定承載是否可以被接受。呼叫接納控制過程可能涉及與一個帶寬經(jīng)紀者或一個策略判決服務(wù)器之間的互通。
GGSN中IP BS管理器中的RSVP RESV消息的接收會觸發(fā)一個要發(fā)送的PDP上下文激活或修改響應(yīng)消息并且結(jié)束建立階段。在這種方式下，一個呼叫接納控制可以被實現(xiàn)以便決定承載是否可以被接受。呼叫接納控制過程可能涉及與一個帶寬經(jīng)紀者或一個策略判決服務(wù)器之間的互通。
在圖-29中，接收到帶有一個開始RSVP互通的IP特定單元的PDP上下文激活或修改消息會觸發(fā)在GGSN的IP BS管理器中的一個RSVP主機的啟動。在這種方式下，一個呼叫接納控制可以被實現(xiàn)以便決定承載是否可以被接受。呼叫接納控制過程可能涉及與一個帶寬經(jīng)紀者或一個策略判決服務(wù)器之間的互通。
一個RSVP PATH消息的接收觸發(fā)從空閑到建立階段的一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移。依靠消息序列，它還可以觸發(fā)一個要發(fā)送的PDP上下文激活或修改響應(yīng)消息。
當RSVP主機被啟動或GGSN的一個IP BS管理器已經(jīng)進入建立階段時，一個RSVP PATH消息被發(fā)往外部設(shè)備。在這種方式下，一個呼叫接納控制可以被實現(xiàn)以便決定承載是否可以被接受。呼叫接納控制過程可能涉及與一個帶寬經(jīng)紀者或一個策略判決服務(wù)器之間的互通。
互通還可以涉及使用在互通的入口側(cè)接收到的信息以便配置互通的出口側(cè)的整形或標記。例如，在涉及GGSN上行鏈路業(yè)務(wù)量的IP BS管理器的互通情況下，按照一個PDP上下文業(yè)務(wù)量合同和業(yè)務(wù)量描述符被接收到的業(yè)務(wù)量可以被標記并被整形以便符合外部網(wǎng)絡(luò)的配置和裝置。負責整形和標記的算法還可以考慮PDP上下文流的特征。
當處理在GGSN下行鏈路業(yè)務(wù)量的IP BS管理器中的互通時，下行鏈路分組在被作為一個PDP上下文流傳送之前可以按照IP分組可能的標記被過濾及整形。IP BS管理器實現(xiàn)在接收到的分組的特定標記和一個特定PDP上下文流的QoS特征之間的互通。
特別是對于不能支持到GGSN中IP BS功能的IP層信令和協(xié)商的輕型UE，需要從UE傳送IP級別QoS信息到GGSN用于多個目的，包括增強對GGSN中的DS和RSVP的互通的選項并且便于在GGSN處實現(xiàn)策略控制和接納控制(“AC”)。
這個實施方案還將前兩個實施方案的某些優(yōu)點組合起來。特別是，無線資源被保留而不違背IP級別信令的端到端的概念。除此之外，這個實施方案卸下UE中的兩個承載級別QoS處理的復(fù)雜性負擔，從而便于發(fā)展高度優(yōu)化和低功耗的移動終端。
與前述實施方案相比，這個實施方案具有完全符合被建立用于IP信令的原則的優(yōu)點，而不會引入對在GGSN或TE/MT中的兩個不同級別處對信令QoS的需要。
在一些應(yīng)用中，希望提供IP BS管理器功能和DiffServ功能之間的互通。這可以通過修改前述實施方案來實現(xiàn)，這樣GGSN就不提供一個IP信令主機功能。IP BS管理器將只提供到用于業(yè)務(wù)量聚合例如DiffServ的裝置的互通。
如圖-31所示，UE實現(xiàn)一個IP BS功能，該功能允許端到端QoS而沒有到GGSN、或者是遠程主機中IP BS功能的IP層信令和協(xié)商。UE通過使用上下文激活或修改消息中的IP特定單元，向GGSN提供IP特定信息，以便給GGSN的DiffServ邊緣功能增強互通的選項。這個實施方案假定GGSN支持DiffServ邊緣功能，并且骨干IP網(wǎng)是DiffServ使能的。
GGSN DiffServ邊緣功能可以使用用于DiffServ分類器功能的IP特定信息，例如源和目的IP地址的一個組合、源和目的端口號、以及協(xié)議標識符。所述信息還可以用于DiffServ類接納控制，例如來自UE用于一個特定流的被請求的端到端帶寬可以被預(yù)先通知給GGSN，由GGSNDiffServ邊緣來確定流是否被允許到某一個DiffServ類或一個入口點。結(jié)果是，GGSN可以選擇適當?shù)腄iffServ設(shè)置來應(yīng)用。從UE傳送給GGSN的PDP上下文激活或修改消息的IP特定單元(這結(jié)合前述實施方案已被討論)也可以存在用于這個實施方案。
在這個實施方案中，在UMTS接入網(wǎng)(從UE到GGSN)上的QoS控制可以通過使用PDP上下文信令從終端來實現(xiàn)?？商鎿Q地，SGSN訪問的預(yù)約數(shù)據(jù)可能優(yōu)先于通過信令從UE請求的QoS。
由遠程主機從遠程網(wǎng)絡(luò)到GGSN來控制用于下行鏈路方向的QoS。PDP上下文控制GGSN和UE之間的UMTS級別QoS。在上行鏈路方向上的QoS由PDP上下文控制，一直到GGSN。GGSN使用UMTS信令的IP特定單元與骨干IP網(wǎng)的DiffServ互通并控制到遠程主機的IP QoS承載業(yè)務(wù)。
端到端QoS由UE中的一個本地機制、在UMTS接入網(wǎng)上的PDP上下文、貫穿骨干IP網(wǎng)的DiffServ、以及在遠程接入網(wǎng)的DiffServ提供。注意在遠程主機處的DiffServ控制在這個例子中被示出。然而，其它機制可以在遠端使用，正如在其它實施方案中論證的那樣。
IP級別信令，例如RSVP還沒有被廣泛使用。所以使用最頻繁使用的DiffServ范例的一個輕型解決方案是有益的。
本發(fā)明已經(jīng)就幾個實施方案進行描述。根據(jù)這個公開內(nèi)容，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員很可能使用本發(fā)明可替換的實施方案，例如包括額外的任務(wù)或使用可替換的組網(wǎng)設(shè)備。這些以及其它可替換的實施方案要在隨后的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在移動終端中用于提供對IP信令的支持的方法，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信，所述方法包括的步驟有終止由用戶終端設(shè)備發(fā)送的一個PATH消息；基于包含在該PATH消息中的RSVP參數(shù)來確定是創(chuàng)建一個新的PDP上下文還是修改一個現(xiàn)存的PDP上下文；以及通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求。
2.權(quán)利要求1中的方法，還包括的步驟有接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的、對創(chuàng)建或修改一個PDP上下文請求的響應(yīng)；基于所述響應(yīng)生成一個RESV消息；以及將該RESV消息發(fā)送給終端設(shè)備。
3.權(quán)利要求1中的方法，還包括的步驟有以一種終止IP信令的模式來例示一個RSVP代理，由此該RSVP代理終止從終端設(shè)備接收到的PATH消息并且基于該PATH消息生成一個RESV響應(yīng)。
4.權(quán)利要求3中的方法，還包括的步驟有接收來自無線電網(wǎng)絡(luò)的一個消息；從該消息中確定在終端設(shè)備中的一個應(yīng)用是否需要RSVP信令；生成一個PATH消息；將該PATH消息發(fā)送給該終端設(shè)備；接收來自該終端設(shè)備的一個RESV消息；確定對一個PDP上下文的要求；以及通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求。
5.一種在移動終端中用于提供對IP信令的支持的方法，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信，所述方法包括的步驟有接收來自該無線電網(wǎng)絡(luò)的一個消息；從該消息中確定在終端設(shè)備中的一個應(yīng)用是否需要RSVP信令；生成一個PATH消息；將該PATH消息發(fā)送給該終端設(shè)備；接收來自該終端設(shè)備的一個RESV消息；確定對一個PDP上下文的要求；以及通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求。
6.權(quán)利要求5中的方法，還包括的步驟有運行一個適合于RSVP過程的定時器；以及當定時器期滿時，將所述PATH消息發(fā)送給終端設(shè)備。
7.一種在移動終端中用于提供對IP信令的支持的方法，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信，所述方法包括的步驟有接收一個由用戶終端設(shè)備發(fā)送的PATH消息；按照一個本地配置修改該PATH消息；將被修改的PATH消息發(fā)送給無線電網(wǎng)絡(luò)；接收來自該無線電網(wǎng)絡(luò)的、響應(yīng)所述PATH消息的一個RESV消息；基于包含在RESV消息中的RSVP參數(shù)來確定是創(chuàng)建一個新的PDP上下文還是修改一個現(xiàn)存的PDP上下文；通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求；接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的、對創(chuàng)建或修改一個PDP上下文請求的響應(yīng)；以及將所述RESV消息發(fā)送給終端設(shè)備。
8.一種在移動終端中用于提供對IP信令的支持的方法，其中所述移動終端與一個本地用戶的終端設(shè)備通信并且還與一個無線電網(wǎng)絡(luò)相通信，所述方法包括的步驟有接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的PATH消息；將該PATH消息發(fā)送給終端設(shè)備；接收一個來自終端設(shè)備的RESV消息；從該RESV消息中確定對一個PDP上下文的要求；通過無線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個創(chuàng)建或修改PDP上下文的請求；接收一個來自無線電網(wǎng)絡(luò)的、對創(chuàng)建或修改該PDP上下文請求的響應(yīng)；以及將該RESV消息發(fā)送給無線網(wǎng)絡(luò)。
9.一種在一個PDP上下文中包括IP QoS信息以及通過一個UMTS網(wǎng)絡(luò)攜帶QoS信息的方法，所述方法包括的步驟有在PDP上下文中包括QoS信息；以及在一個GGSN中進行QoS信息和RSVP之間的互通。
全文摘要
在一個無線電網(wǎng)絡(luò)中，IP信令的實現(xiàn)可以被用于提供端到端的服務(wù)質(zhì)量。這可以通過在IP協(xié)議和無線電網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間映射對應(yīng)的參數(shù)以便達到希望的延遲和帶寬要求來實現(xiàn)。在協(xié)議的狀態(tài)機中的不同事件還可以被用于觸發(fā)互通功能。
文檔編號H04L12/56GK1419773SQ0180720
公開日2003年5月21日 申請日期2001年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者G·福多爾, J·奧雅馬, I·維德格倫, B·威廉斯 申請人:艾利森電話股份有限公司