專利名稱：通信系統(tǒng)以及通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)以及通信方法，特別是涉及使用無線技術的移動網絡的無線通信系統(tǒng)以及無線通信方法。此外，本發(fā)明為了保證終端點間的QoS，即便是在不同種類的網絡環(huán)境下，也能夠適用。
背景技術：
IP網絡最初被設計為盡力服務型(best effort)通信量傳輸的形式。在盡力服務型的服務中不保證數據包的傳送。對于如實時的多媒體應用等對延遲較敏感的應用來說，為了使數據可以利用，有必要使數據在限定的特定的延遲內到達。因此，這些應用為了經由網絡按照預計時間正確地到達，使得這些數據可以使用，需要一定等級的服務保證。但是，盡力服務型的服務不能充分滿足這些應用的必要條件。
因此，為了向接受服務的用戶提供一定等級的服務保證，服務質量(QoSQuality of Service)的支持成為了系統(tǒng)內部的必需的要素。作為在系統(tǒng)中提供QoS的非常多地使用的2個方法，集成服務(Integrated ServiceIntServ)(下述非專利文獻1)以及分化服務(Differentiated ServiceDiffServ)(下述非專利文獻2)，或者其衍生方法常被使用。
IntServ框架，由IETF(Internet Engineering Task Force因特網工程任務組)，為了提供對個別應用會話(流程)特定的QoS保證，發(fā)展而成。其需要能夠切實地滿足終端點間的QoS所需的能夠進行充分資源預約的個別會話。另外，IntServ基于個別的流程進行工作。在IntServ中的各個流程的資源預約包括保持由路由器對資源預約進行處理后通過路由器的各個流程的流程狀態(tài)的必要性。由此，大量的開銷保持各個流程的各自狀態(tài)，使得IntServ的解決方案幾乎不具有可升級性。
為了解決升級性問題，隨后IETF推薦使用Diffserv的解決方案。在DiffServ的解決方案中，具有相同特征的流程被歸集于類。類的數量由支持Diffserv框架的網絡事先進行規(guī)定。在該框架中，數據包通過IP頭(DSCPDifferentiated Services Code Point差分服務代碼點)的數比特傳輸數據包自身的狀態(tài)，無需使用用于保存各個流程的狀態(tài)的路由器。并且，與IntServ相比，相同的流程的數據包也有可能按照不同的傳輸路徑。各個數據包接受基于該DSCP的特殊的傳輸處理。由該DSCP的值確定對該數據包進行什么樣的處理，例如，具有高優(yōu)先級的DSCP的數據包先進行傳輸。
通常，IntServ和DiffServ的支持，由網絡處理，末端的終端是不知道這些處理的進行的。所有的標記、調度、監(jiān)管均由網絡的網絡構成要素代替末端的終端執(zhí)行。通過這些方法，不僅僅各個末端的終端，就連網絡也作為整體，根據當前的網絡條件進行與QoS相關的功能處理。因此，當末端的終端自身非常清楚自己處于什么樣的狀態(tài)時，為了提供更好的終端點間的QoS，末端的終端自身需要執(zhí)行QoS功能的處理。
非專利文獻1IETF Integrated Service working grouphttp://www.ietf.org/html.charters/intserv-charter.html非專利文獻2IETF Differentiated Service Working Grouphttp://www.ietf.org/html.charters/diffserv-charter.html非專利文獻3IETF Resource Reservation Protocol(RFC2205)http://www.ietf.org/rfc/rfc2205.txt；非專利文獻43GPPhttp://www.3gpp.org非專利文獻53GPP2http://www.3gpp2.org非專利文獻6″Network Architecture″3GPP TS 23.002 V5.8.0(2002-09)ftp://ftp.3gpp.org/specs/archive/23-series/23.002/
非專利文獻7SIPSession Initiation Protocol RFC2543非專利文獻8SDPSession Description Protocol RFC2327非專利文獻9EAP AKA Authenticationhttp://www.ietf.org/internet-drafts/draft-arkko-pppext-eap-aka-08.txt非專利文獻10″Part 11Wireless Medium Access Control (MAC) and physicallayer (PHY) specificationsSpecification for EnhancedSecurity″IEEE Std 802.11i/D3.0，November 2002非專利文獻11″IEEE Standard for Local and Metropolitan Area NetworksPort-Based Network Access Control″IEEE Std 802.1x-2001非專利文獻12″DRAFT IEEE Standard for Local and Metropolitan.AreaNetworksport Based Network Access Control Amendment 1Technical and Editorial Corrections″IEEE DRAFT P802.1aa/D4 November 5，2002非專利文獻13ITU-T Z.120Message Sequence Chart，11/1999非專利文獻14Floyd，S.，and Jacobson，V.，Random Early Detection gatewaysfor Congestion Avoidance V.1N.4，August 1993，pp.397-413非專利文獻15D.Clark and W.Fang，″Explicit allocation of best effortpacket delivery service″，IEEE Trans.Networking，6(4)，1998，pp.362-373.
近來，服務品質(QoS)的支持成為創(chuàng)建良好系統(tǒng)的必須要素之一。以前，QoS通過針對用戶提供服務的網絡來處理。終端僅在應用等級上進行QoS處理，例如，利用RSVP(非專利文獻3)，根據應用的要求，從網絡請求預定的資源。但是，在無線環(huán)境中，RSVP對于QoS控制已經不適用了。移動終端其連接點隨時改變，其結果是甚至在1次的服務會話結束之前，也有可能使用不同的數據路徑。并且，RSVP因為是針對沿著數據路徑的所有節(jié)點請求支持，所以在大型復雜的系統(tǒng)中未必是可行的。
當著眼于終端點間的QoS時，作為既是內容的接收者又是服務的用戶的移動終端，經常構成一方的終端。也就是說，終端必須要參加QoS的控制?；谝郧暗木W絡的QoS控制是被局部化的，也就是說，其控制僅根據局域網絡的條件。例如，經由多個網絡向另外一個終端發(fā)送2Mbps通信量的終端的情況下，有可能分別在各網絡中發(fā)生數據包的丟失。此外，各個網絡分別執(zhí)行各自的控制，這種非調整控制沒有經過最佳化處理，效率非常差。但是，移動終端因為是通信量的最終消費者，具有與在該移動終端進行的QoS相關的所有信息，在使用這些信息進行QoS控制的系統(tǒng)中，用戶可以獲得更好的服務。
此外，在以網絡為中心的QoS控制(在中繼網絡內的網絡元素等進行的QoS控制)中，網絡為了減輕通信量的擁塞，僅能進行排隊(queuing數據包的傳送順序控制)或者廢棄(數據包的廢棄控制)處理，由此并不能說完全解決了問題。例如，當由于終端快速進行發(fā)送導致擁塞時，由于執(zhí)行網絡的廢棄及排隊，使得該終端或者是其他終端得到的是不良的服務。因此，應該通過更好的方法允許信源與移動終端以適當的方法執(zhí)行其通信量的調度，有必要發(fā)展移動終端用的信令(signalling)及通信量控制方法。
即便是網絡不能夠執(zhí)行QoS管理的極端情況下，終端中心的QoS控制依然有可能進行一定程度的QoS保證。如果終端自身執(zhí)行處理，不給網絡帶來不必要的負荷，有可能完全避免擁塞。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，在本發(fā)明中將QoS控制模塊從網絡轉移到終端。終端知道通信量的條件，在有必要進行修正時，在終端自身進行修正，來替代將其控制交給網絡處理。由此，可以使通信量不產生不必要的擁擠，能夠不依存于處理與QoS相關的所有功能的網絡管理系統(tǒng)。
并且，在存在網絡管理系統(tǒng)時，具有能夠以附加的等級進行管理的優(yōu)點。此外，即便是不存在網絡管理系統(tǒng)，例如，以更低的發(fā)送速率進行發(fā)送，發(fā)送表示設定為更低優(yōu)先級的數據包等，終端自身具有使適應QoS的實施和修正處理的能力。此外，即便是在不具有與QoS相關能力的網絡，與該網絡連接的終端如果能夠進行所有的處理，終端可以依然保持預定的等級的QoS。
此外，末端的終端自身有必要結合網絡的狀態(tài)了解發(fā)送的容量。為了了解網絡的條件，中央服務器等的集中化后的實體有必要收集實際的數據及網絡的條件進行綜合，對各終端進行反饋修正。


圖1是表示本發(fā)明實施方式中的以基于終端的控制來實現終端點間的QoS的結構的模式圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式中的終端中心的QoS控制框架的詳細架構的框圖。
圖3是表示在圖2的架構中所使用的終端在沒有直接與歸屬網絡相連接的情況下的QoS的報告及用于反饋的信令的序列圖。
圖4是表示在圖1中所示的終端中心的QoS控制框架的替代架構的一個實例的框圖。
圖5是表示為了實現本發(fā)明實施方式中的終端中心的QoS控制，使用圖4中所引入的框架的信號時序的一個實例的序列圖。
圖6是表示本發(fā)明實施方式中的QoS控制器的QoS監(jiān)視的一個實例的圖。
圖7是表示將本發(fā)明實施方式中的SLA管理器所監(jiān)視的會話模型化后的圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式中的QoS控制器進行QoS監(jiān)視以及通信量控制的方法的圖。
圖9是表示用于報告從本發(fā)明實施方式中的終端向SLA管理器發(fā)送的QoS數據的報告消息(QoS報告)的格式的圖。
圖10是表示從本發(fā)明實施方式中的SLA管理器向終端發(fā)送的QoS執(zhí)行消息的格式的圖。
圖11是表示用于本發(fā)明實施方式中的終端的QoS控制器的架構的圖。
圖12是表示本發(fā)明實施方式中的操作_ID(Action_ID)的模板的圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式本發(fā)明為了進行更加有效的終端點間的QoS管理，將QoS的管理功能轉移至終端。移動終端具備對其發(fā)送速率進行管理，進一步通過控制取得的要求數對接收速率進行管理等QoS的管理能力，本發(fā)明，直接基于移動終端的用戶和服務提供者之間的服務等級協定，具有對所有終端進行監(jiān)視的中央服務器(Central Server)。中央服務器存在于用戶的歸屬網絡(home network)中。該歸屬網絡是用戶加入服務的網絡。此外，終端具有進行報告以及監(jiān)視的QoS控制模塊。該QoS控制器即便是當接收到向終端說明哪個值應該被改變的實施數據的情況下，也能夠對處理的改變進行反應，其后，QoS控制器將在新值的閾值及其范圍內進行處理。
以下，基于通信網絡公開用于使終端順應數據包的QoS服務控制的設備以及方法。為了便于理解本發(fā)明，使用如下的定義。
WLAN表示無線局域網絡。其包含用于通過無線技術向移動終端提供LAN服務的任意數量的設備。
3G網絡表示第3代公眾接入網絡。例如，3GPP(非專利文獻4)或者是3GPP2(非專利文獻5)中所定義的系統(tǒng)。
移動終端(Mobile TerminalMT)表示通過無線技術，訪問由WLAN及其他網絡提供的服務時所使用的設備。
歸屬網絡表示在移動終端的相互連接的情形中，移動終端最初所屬的網絡。
移動目的地網絡表示移動終端所連接的網絡。該網絡一般是向移動終端提供接入服務的。
網絡元素表示在進行信息處理的網絡中發(fā)揮功能的所有設備。
規(guī)則引擎表示一種網絡元素，其執(zhí)行由下述的規(guī)則服務器設定的，通過下述的規(guī)則解釋器解釋為本地特有的命令的規(guī)則。
規(guī)則解釋器表示一種網絡元素，其讀取由下述的規(guī)則服務器提供的規(guī)則，使用適當的參數解釋為本地的技術所特有的命令，將其提供給執(zhí)行該命令的規(guī)則引擎。
規(guī)則服務器表示一種網絡元素，其在收到請求時或者是不接收請求就針對規(guī)則解釋器與規(guī)則引擎發(fā)送恰當的規(guī)則的集合。
空間接口(air interface)表示用于移動終端接入WLAN的所有的無線接入技術。
數據流具有共同預定的屬性的，在網絡上傳送的數據包的集合。
通信量在網絡上傳送的數據流的集合。
流程表示數據路徑及在傳送數據流時所使用的數據路徑中的必要的網絡資源。
QoS表示數據流或者是通信量的服務質量(Quality ofService)的用語。
消息表示為了對相互連接進行控制，在網絡元素之間交換的信息。
工作序列表示與相互連接的控制相關，在任意的網絡元素之間以任意的順序交叉的一系列的消息交換。
上位層表示位于對由某個實體傳遞來的數據包進行處理的該實體上部的所有實體。
SLA表示服務等級的協定(Service Level Agreement服務等級協定)。
用戶SLA表示服務提供者與用戶之間的服務等級協定。
網絡SLA表示服務提供者與其他服務提供者之間的服務等級協定。
AAA表示與向移動終端提供服務相關的認證(Authentication)、授權(Authorization)、計費(Accounting)。
在以下說明中，為了能夠完全理解本發(fā)明，使用了具體的數量、時間、結構、協議名、其他的參數，但即使不進行這樣的詳細描述，對于本領域技術人員來講，顯而易見本發(fā)明能夠進行實施。此外，在各事例中，為了使本發(fā)明中不存在不明確的事項，將既知結構要素及模塊表示為框圖形式。
圖1是表示本發(fā)明實施方式中的以基于終端的控制來實現終端點間的QoS的結構的模式圖。在這里，使用了3G網絡等作為系統(tǒng)架構，但對于本領域技術人員來講，對于具有同樣的架構及控制方式的其他的網絡同樣適用也是顯而易見的。
在各個移動終端(以下僅稱為終端)11中，安裝有終端的QoS控制器模塊11A。該終端QoS控制器模塊11A，具有執(zhí)行通信量調整、處理監(jiān)視、數據包的再調度等QoS管理的能力。接入點12是向移動目的地網絡13的終端的連接點。移動目的地網絡13，是提供針對終端的接入服務的網絡，經由1個或者是多個中繼網絡17與終端的歸屬網絡16相連接。中繼網絡17可以是，例如，IP主干網及ATM網絡等，任何類型的網絡。
此外，策略隨員(policy attendant)14存在于各個移動目的地網絡13中。該策略隨員14發(fā)揮移動目的地網絡13的規(guī)則引擎的功能，為了實施移動目的地網絡13的QoS控制，執(zhí)行通過策略控制框架取得的規(guī)則。此外，策略隨員14基于移動目的地網絡13的本地策略，進行連接許可的控制。
SLA管理器15，是歸屬網絡16中存在的特別的服務器，進行對包含具有與加入該網絡的所有的用戶的SLA相關信息的SLA數據庫18的主數據庫的訪問。此外，SLA數據庫18包含，例如位置及服務利用信息等各用戶的服務狀態(tài)。在3G網絡中，作為這樣的數據庫的一個實例，可以舉出“HSS(Home Subscriber Server歸屬用戶服務器)”(非專利文獻6)。此外，SLA管理器15發(fā)揮歸屬網絡16的處理服務器的功能，基于用戶的加入簡檔及網絡的策略，進行服務提供的決定。該決定，通過策略控制框架向各網絡的策略隨員14，及通過本發(fā)明的信令方法向移動終端11進行傳達。
移動終端11以及策略隨員14為了以期望的QoS向用戶提供服務，可以適當地進行工作。此外，在這里使用的策略控制方法依存于網絡的配置。另外，在本發(fā)明中，利用已經存在的策略控制框架，不會給策略控制框架附加條件。此外，在本實施方式中，信令是通過基于IP的協議進行的，但例如通過SS7及ATM等其他的通信協議也可以實現，對本領域技術人員來講也是顯而易見的。
終端因為是移動的，在不同的連接點可以連接不同的網絡。終端連接的網絡是其歸屬網絡16或者是移動目的地網絡13(歸屬網絡16以外的所有網絡)。終端直接與歸屬網絡16相連接的情況下，直接與SLA管理器15相連接的信號通路得到保證。此外，終端與移動目的地網絡13相連接的情況下，需要將終端的所有請求傳送給移動目的地網絡13，移動目的地網絡13需要將其請求傳送給歸屬網絡16。也就是說，在歸屬網絡16與移動目的地網絡13之間進行雙方向的通信。確定向該狀況下的移動終端11的信號經路的方法存在多個，將其進行如下處理后引入。
圖2表示本發(fā)明實施方式中的終端中心的QoS控制框架的詳細架構的框圖。另外，在該圖中，只表示了與信號以及控制相關的部分，與其無關的實體被省略了。在該架構中，會話管理協議被使用于終端的QoS報告以及反饋控制。例如，可以使用SIP作為會話管理協議。另外，通過必要的最小限度的改變，使用其他的會話管理協議也能夠工作，對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。以下，對該架構中的各個模塊的功能進行簡要的說明。
終端21是用戶機器，例如是移動終端。其等同于圖1中的終端11以及QoS控制器模塊11A。
SIP應用22是使用會話管理的基礎協議SIP的終端21的應用。
QoS控制器23是在終端21中管理QoS的實體，進行數據包的再調度、數據包的排隊、數據包的廢棄、被執(zhí)行的請求的量的調節(jié)等工作監(jiān)視以及通信量的調整。其是在圖1中所示的QoS控制器模決11A的一個實例。
移動目的地網絡24是終端21當前所連接的網絡。
移動目的地網絡24的SIP代理25起到針對實際的目的地傳送SIP消息的發(fā)送點的功能。
策略隨員26具有管理移動目的地網絡24的本地處理的功能，通過策略控制框架與歸屬網絡27的SLA管理器相連接。
歸屬網絡27是終端21加入了服務的網絡。
SLA管理器28是訪問SLA數據庫29，匯集用戶報告，進行QoS的處理以及決定實施的控制器模塊。
SLA數據庫29是保存所有SLA的集中數據保存裝置，包含用戶與服務提供者之間的SLA以及服務提供者之間的SLA。進一步，還保持例如其位置以及請求的服務等與各用戶相關的服務狀態(tài)。歸屬SIP代理30是存在于歸屬網絡27中的SIP代理。
圖3是表示在圖2的架構中所使用的、用于在終端沒有直接與歸屬網絡相連接的情況下的QoS的報告及反饋的信令的序列圖。終端21與移動目的地網絡24相連接，不能使用向歸屬網絡27的直接IP連接。為了訪問通過歸屬網絡27提供的服務，終端21需要使用某種會話管理機制，在該實例中，圖示的是SIP。另外，使用其他的會話管理協議也能夠工作，對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。
在終端21與被請求方(Callee party)開始會話的情況下，通過SIP應用22，以對應的會話記述協議，發(fā)行“INVITE”，其也作為SDP消息被人所知(301INVITE(SDP))。在SDP內部嵌有表示該終端具有QoS控制能力的QoS控制能力標簽?！癐NVITE”消息首先通過移動目的地網絡24的SIP代理25。移動目的地網絡24的SIP代理25調查該數據包，將SIP消息傳送到歸屬網絡27的歸屬SIP代理30(302INVITE(SDP))。歸屬SIP代理30是歸屬網絡27中存在的SIP代理，為了進行進一步的處理，在將該請求傳送給其他實體之前，在進行被請求服務的授權的SLA管理器28進行該服務請求的檢查(303Check Srv Req)。另外，該信息是保存在SLA數據庫29中的請求方的SLA的一部分。
SLA管理器28在沒有保持請求方的SLA的情況下，進行從SLA數據庫29中抽取請求方的SLA的操作(304CheckSLA)，SLA數據庫29對SLA管理器28授權服務，并傳遞請求方的SLA信息(305SLA OK)。此時，被傳遞過來的SLA信息可以不是完整的用戶SLA，只要包含與通過SLA管理器28以消息(CheckSLA)表示的服務請求相關的信息就可以了，在基于請求方的SLA服務被授權的情況下，SLA管理器28向歸屬SIP代理30發(fā)出通知以使會話處理繼續(xù)(306Srv Req OK)。另一方面，在服務沒有被授權的情況下，SLA管理器28拒絕會話要求，中止后續(xù)處理。
接著，根據服務請求，歸屬SIP代理30為了進行進一步的處理，例如，向請求服務的歸屬SIP代理等服務平臺傳送SIP消息(307向服務平臺傳送Req)。在該處理307中的服務平臺的處理成功時，歸屬SIP代理30接收SIP183消息(非專利文獻7、8)。在來自終端21的SDP消息中包含有QoS控制能力標簽的情況下，歸屬SIP代理30向SLA管理器28發(fā)行“Start PMSession”消息(308StartPMSession)。在接收到該“Start PMSession”消息的情況下，SLA管理器28開始監(jiān)視會話。
此外，視必要性，SLA管理器28將保存在SLA數據庫29中的用戶的SLA更新(324SLA更新)。另外，視必要性，可以使用與更新SLA的機制同樣的機制，對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。此外，同時，歸屬SIP代理30將QoS控制能力標簽中所嵌入的SIP183消息中轉給移動目的地網絡24的SIP代理25(309SIP183(SDP))。該承認消息(SIP183消息)的QoS控制能力標簽能夠將開始QoS控制器模塊的情況告知終端21。在將該消息傳送給終端21之前，移動目的地網絡24的SIP代理25，與策略隨員26一起對終端21能否授權使用移動目的地網絡24的資源進行檢查(310Authreq(SDP))。
請求的服務被授權，并且資源能夠被使用的情況下，表示授權的信息(Authorize Token授權令牌)由策略隨員26傳送給移動目的地網絡24的SIP代理25(311Ack(Auth Token))。接收到授權令牌后，移動目的地網絡24的SIP代理25向終端21一起傳送該令牌與SIP183消息(312SIP183(SDP，Auth Token))。在終端21接收到該消息的情況下，向QoS控制器23通知與該會話相關的信息，開始QoS控制器23的處理(313Start QoS Controller)。
策略隨員26出于本地策略或者是資源的限制等理由不能授權服務的情況下，將在消息311中包含表示無效的信息。在接收到該表示無效的信息的情況下，移動目的地網絡24的SIP代理25不會向用戶發(fā)送SIP183消息，而是作為替代向終端21與表示無效的信息一起發(fā)送SIP488錯誤消息。終端21在接收到表示無效的信息后，終端21經由SIP代理25，開始用于關閉會話的“BYE”消息。另外，在授權失敗的情形中的該消息的交換處理在圖3中省略了圖示。
終端21在接收到SIP183消息之后，開始由SIP控制的通常的服務會話(314用戶會話)。在該服務會話期間，QoS控制器23做成與服務會話相關的QoS報告，使用上述的SIP信號通路，向歸屬網絡27的SLA管理器28進行反饋。
QoS控制器23定期地將與服務會話相關的QoS報告?zhèn)魉徒o對應的SIP應用22(315QoS Report)。為了進行該處理，例如，為了“REPORT”消息，可以定義新的SIP方法。SIP應用22生成“REPORT”消息，在其SDP屬性字段內插入從QoS控制器23取得的QoS報告信息。此外，將歸屬網絡27的歸屬SIP代理30作為與該消息相關的收件人地址。而且，SIP應用22將該報告消息傳送給移動目的地網絡24的SIP代理25(316Report(QoS Report))，移動目的地網絡24的SIP代理25向消息中的特定的收件人地址(歸屬SIP代理30)傳送(317Report(QoS Report))。另外，在移動目的地網絡24的SIP代理25中不支持該Report方法的情況下，SIP代理25將其作為“Option”的方法處理。
歸屬SIP代理30接收到該方法的請求后，抽取嵌入的QoS報告信息，為了進行進一步的處理，將其傳送給SLA管理器28(318QoSReport)。SLA管理器28在接收到該QoS報告信息之后，使用網絡策略及其他相關信息進行QoS控制管理(QoS Control Management)(319QoS控制管理)。在該管理中也進行分配給終端21的QoS參數的調整及/或SLA數據庫29中的對應數據的更新。
例如，“REPORT”消息如下所示。
/*傳送QoS的報告的新的REPORT方法*/REPORT sipfoo.bar.com SIP/2.0Fromsipterminal1@foo.bar.com/*終端的SIP地址*/Tosipmain@home.com/*歸屬SIP代理的地址*/Cseq1 REPORTa＝packet_sentxxxx/*傳送QoS參數信息的屬性字段*/a＝packet_recvxxxxa＝avg_bandwidthxxxx為了報告而包含的其他的QoS參數有QoS類、發(fā)送容量(發(fā)送字節(jié)數)、接收容量(接收字節(jié)數)、廢棄容量(廢棄字節(jié)數)、廢棄數據包數、平均頻帶寬度、最大頻帶寬度、廢棄間隔、平均延遲時間、波動(jitter)、使用信息、發(fā)送廢棄閾值等。另外，QoS參數可以進一步進行擴展，并不局限于上述內容。
在需要對QoS進行調整的情況下，SLA管理器28將QoS控制消息與終端21的標識符一起傳送給歸屬SIP代理30(320QoSContro1)。此時，歸屬SIP代理30做成具有表示QoS控制是目的的特別編碼的SIP消息，并將接收到的QoS控制消息放入其中。例如，能夠定義另外的新的方法QOS_ENFORCE消息。歸屬SIP代理30向終端21的移動目的地網絡24的SIP代理25傳送該QOS_ENFORCE消息(321QOS_ENFORCE(QoS Control))。移動目的地網絡24的SIP代理25立即向終端21的SIP應用22傳送該消息(322QOS_ENFORCE(QoS Control))。
終端21的SIP應用22一旦讀取表示QoS控制的編碼，即從SIPTBD消息中抽取內含的QoS控制信息，把抽出的QoS控制消息和服務會話信息一起發(fā)送給QoS控制器23(323QoS Control)。并且，QoS控制器23按照由QoS控制消息提供的指示進行工作，并對終端21的處理進行調整，使得對于服務會話可以實現更好的QoS。圖12是本發(fā)明實施方式中的操作_ID(Action_ID)的模板。如下所示，例如，上述指示由“操作_ID”屬性字段而來。在“操作_ID”屬性字段中，例如存在圖12的表中所列舉的例子。
QOS_ENFORCE siphome.com SIP/2.0Fromsipmain@home.comTosipterminall@foo.bar.comCseq1 QOS_ENFORCEA＝action_idxxxx/*action屬性*/A ＝<Qos Parameter>yyyy另外，SLA管理器28使用同樣的機制，也可以發(fā)送尚未請求的QoS控制消息，對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。例如，在網絡狀態(tài)變化或者是網絡處理不同的情況下，SLA管理器28需要調整終端21的QoS控制參數，由此，就可能向終端21發(fā)送QoS控制消息。
此外，終端21的QoS控制器23跨越終端21中的應用被共享。因此，僅限于在應用工作的期間內，QoS控制器23處于有效的狀態(tài)。新的會話在檢測出QoS控制器23已經在執(zhí)行的情況下，不會開始新的QoS控制器23的進程，而是使用已經存在的進行監(jiān)視、報告、實施。
圖4是表示用于在圖1中所示的終端中心的QoS控制框架的替代架構的一個實例的框圖。在該架構中，為了確定QoS報告以及控制的實施，使用AAA(認證、授權、計費處理)框架。在圖4中，僅對與信令和控制相關的要素進行了圖示。終端41具有用于信令的兩個構成要素，QoS控制器42以及AAA堆棧43。QoS控制器42是圖1中所示的QoS控制器模塊11A，在終端41實施QoS，控制由終端41輸出的通信量。此外，QoS控制器42監(jiān)視并匯集終端41的QoS使用信息，向終端41的歸屬網絡46中的SLA管理器48進行反饋。
此外，AAA堆棧43是控制終端41的AAA(認證、授權、計費處理)手續(xù)的實體。例如，在3G網絡中，可以使用EAP-AKA(非專利文獻9)，此外，在IEEE802.11i(非專利文獻10)WLAN的系統(tǒng)中，可以使用對IEEE802.1x(非專利文獻11、12)增加了進行密鑰管理的實體。AAA堆棧43是標準的網絡中所必需的，因此，本發(fā)明并沒有對網絡追加多余的要求。終端41與移動目的地網絡44相連接。移動目的地網絡44提供從終端41到歸屬網絡46中的AAA服務器47用于中轉AAA消息的標準的AAA設備，也就是AAA代理45。實際上，AAA代理45可以與其他的網絡元素共存，例如，在IEEE802.11i系統(tǒng)中，AAA代理45可以是位于接入點內的認證設備，由此，來自終端41的EAP數據包被封裝為Radius/Diameter數據包。歸屬網絡46的SLA管理器48以及SLA數據庫49與在圖1中所定義的構成要素15和18是相同的。
此外，圖5是表示為了實現本發(fā)明實施方式中的終端中心的QoS控制，使用圖4中所引入的框架的信號序列的一個實例的序列圖。終端41與移動目的地網絡44相連接，初次訪問某種服務的情況下，在移動目的地網絡44中，終端41的AAA堆棧43向AAA代理45發(fā)送“AAA request”(501AAA request(NAI))。該“AAA request”包含終端41的識別信息以及主域信息。例如，在3G網絡中，該信息以網絡訪問標識符(NAI)的形式存在。NAI的內容可以是，例如“terminall@foo.bar.com”等。在這里，“terminall”是標識符，“foo.bar.com”是主域信息，AAA代理45使用NAI中記載的域信息，向用戶的歸屬網絡46的AAA服務器47傳送請求(AAA Request、以下也稱作AAA請求)(502AAA request(NAI))。
接收到消息之后，歸屬網絡46的AAA服務器47從AAA請求中抽取出用戶標識符和服務信息。AAA服務器47進一步將該請求傳送給SLA管理器48，針對SLA中的用戶的加入信息，對是否給予服務授權進行檢查(503檢查用戶的加入信息)。如果是不能使用，SLA管理器48將從SLA數據庫49中抽取用戶的SLA(504請求SLA、505取得SLA)。另一方面，基于用戶的SLA，如果請求的服務被授權，SLA管理器48按照在SLA中保存的網絡策略和SLA中的其他信息，提供進一步的服務構成信息(506服務授權階段、構成初期的QoS)，并且SLA管理器48通過在AAA請求中內含的NAI對終端41的能力進行檢查。終端41如果能夠進行QoS控制，虛擬服務“QoS控制”與實際的服務一起被缺省請求。
例如，使用NAI用于表示服務的情況下，也可以是terminal1@QoSControl.foo.bar.com的形式。這里，緊靠“@”右邊的“QoSControl”表示終端41能夠進行QoS控制。另外，為了確定服務，依存于AAA手續(xù)中所采用的計劃，可以使用其他的指示信息，這對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。
當SLA管理器48發(fā)現該“QoS Control”偽服務時，開始終端41的服務監(jiān)視，構成設定用于QoS控制的連接的參數。該構成包含用于QoS控制器42的QoS初期參數的設定，用于QoS控制的歸屬網絡地址的分配，用于控制消息的通道結構的管理等。類似這樣的特別設定也可以使其包含在通常的服務結構中，這種情況下，匯總后傳送給AAA服務器47(507Service Auth(QoS Control Setup))。另外，如果有必要，SLA管理器48也同時將保存在SLA數據庫49中的SLA更新(508SLA更新)。接下來，AAA服務器47做成“ServiceConfig”消息，在其中嵌入所有的設定，經由移動目的地網絡44的AAA代理45，將其傳送到終端41的AAA堆棧43(509Service Config(QoS Control Setup)、510Service Config(QoS Control Setup))。
AAA堆棧43在接收到“Service Config”消息的情況下，抽取嵌入的所有服務信息，傳送給與其對應的應用。此外，同樣的，“QoSControl”偽服務的結構被傳送給終端41的QoS控制器42(511QoSControl Setup)，QoS服務會話開始。為了進行終端41中的QoS控制，QoS控制器42使用在AAA請求中嵌入的初期的QoS結構，此外，為了建立面向歸屬網絡46的SLA管理器48的信道，QoS控制器42也使用在AAA請求中嵌入的通道結構(512QoS控制通道設定)。該通道被用于SLA控制器42對SLA管理器48報告QoS統(tǒng)計量，SLA管理器48使用該通道對QoS控制器42發(fā)送QoS執(zhí)行指示。
在該安排中，QoS控制器42對AAA堆棧43如通常的應用那樣進行工作。QoS設定及通道設定，對AAA堆棧來講是顯而易見的。因此，即便是QoS控制器42對設定使用AAA框架，也完全沒有必要改變標準的AAA堆棧43。也就是說，對于任何標準的網絡，本發(fā)明都具有高適應性。
隨著用戶會話的推進，QoS控制器42生成反映終端41觀測到的服務的QoS統(tǒng)計量。QoS控制器42使用上述通道設定，將該信息向SLA管理器48進行報告(513QoS報告)。圖9是表示用于報告從本發(fā)明實施方式中的終端向SLA管理器發(fā)送的QoS數據的報告消息(QoS報告)的格式的圖。報告消息最開始具有消息_ID字段91、接著是消息長度字段92，然后是有效載荷。有效載荷由屬性值對93構成，屬性中包含QoS參數或者是信息的屬性。
作為QoS參數的例子可以舉出QoS類、發(fā)送容量(發(fā)送字節(jié)數)、接收容量(接收字節(jié)數)、廢棄容量(廢棄字節(jié)數)、廢棄數據包、平均頻帶寬度、最大頻帶寬度、廢棄間隔、平均延遲時間、波動、使用信息、發(fā)送廢棄閾值等。另外，QoS參數可以進一步進行擴展，并不局限于上述內容。在該例子中，使用了固定長度的屬性值對，因此，只有消息長度字段92是唯一的與消息整體相關的必要信息。另外，在采用長度可變的屬性值對的情況下，各對需要有表示屬性值對的長度的附加的長度字段。
在從QoS控制器42接收到報告之后，SLA管理器48執(zhí)行某些QoS管理進程，決定是否需要在終端41進行某些調整。此外，如果有必要，進行SLA數據庫49中的SLA的更新。當需要在終端41進行某些改變的情況下，SLA管理器48通過QoS控制通道設定512將QoS執(zhí)行消息傳送給QoS控制器42(514QoS執(zhí)行控制)。圖10是表示從本發(fā)明實施方式中的SLA管理器向終端發(fā)送的QoS執(zhí)行消息的格式的圖。QoS執(zhí)行消息具有消息_ID字段101、消息長度字段102、操作_ID字段103、QoS參數字段(屬性值對信息)104。在QoS執(zhí)行消息中，存在事先定義的消息模扳的設定。與上述報告消息的格式相同，QoS參數字段104可能是0個、1個、或者是多個QoS數據字段。操作_ID字段103以及對應的操作的例子與在圖12中所示的相同。
在QoS控制通道設定512中通道一旦被設定，對于SLA管理器48和QoS控制器42來講，該通道即為可以使用的。2個節(jié)點間互相進行通信，就像存在于同一子網絡中一樣。在“QoS控制”服務的設定時間期間(QoS控制設定511時)，也可以將SLA管理器48的地址和對應的端口號發(fā)送給QoS控制器42。終端41的地址在服務授權階段506的期間內由SLA管理器48分配并且通常都可以使用。
在用于QoS控制的終端點間的通信中，SLA管理器48只需要記錄，例如，如端口“ss”的IP地址“xxxx”那樣，終端41的地址以及事先規(guī)定的端口號，另一方面，終端41的QoS控制器42只需要記錄，例如，如端口“pp”的IP地址“yyyy”那樣，SLA管理器48的地址以及服務授權階段506中取得的端口號。中轉路徑在通道信道中處理。另外，在本發(fā)明中替代絕對地址，使用任何地址方法也是適用的，對于本領域技術人員來講是顯而易見的。
通道信道需要按每個終端41進行設定，通常，最初在移動目的地網絡44的服務中被請求。也就是說，對于每個終端41只存在1個偽服務“QoS控制”。SLA管理器48可以決定中止信道。例如，在終端已經不在與移動目的地網絡44相連接的情況下和服務會話已經不存在的情況下，SLA管理器48為了刪除控制節(jié)點(例如，GGSN)中的設定，可以與AAA服務器47進行信令通信。
此外，SLA管理器48可以向QoS控制器42傳送沒有被請求的QoS執(zhí)行控制消息514。此外，系統(tǒng)整體基于報告以及執(zhí)行/更新的概念進行工作。圖1中所示的策略隨員14以及QoS控制器11A兩者都需要邊向SLA管理器15進行報告邊工作。QoS控制器11A進行與在終端11觀測的狀態(tài)相關的報告，另一方面，策略隨員14向SLA管理器15報告網絡的狀態(tài)和條件。報告可能是定期的或者是在被請求時進行。SLA管理器15基于從策略隨員14或者是QoS控制器11A的一方得到的報告判斷認為需要進行調整的情況下，發(fā)行QoS執(zhí)行消息。另外，視必要性，SLA管理器15可以進一步使用策略框架(未圖示)，能夠同時對網絡進行調整，這對于本領域技術人員來講也是顯而易見的。
先前說明的2個信號是為了實現終端點間的QoS控制，在從終端11到歸屬網絡16或者是其逆方向上，設定傳遞QoS數據的經路所必需的信令的機制。
終端11一旦從SLA管理器15接收QoS執(zhí)行指示后，終端11的QoS控制器11A根據該QoS執(zhí)行指示，將現在的狀態(tài)置換為QoS執(zhí)行指示后的狀態(tài)。圖6是表示本發(fā)明實施方式中的QoS控制器的QoS監(jiān)視的一個實例的圖。其被使用高等級消息時序(非專利文獻13)模型化。終端11的QoS控制器11A一經起動后，其由某個事先設定的初期值或者是從初期結構狀態(tài)取得的初期值構成(601初期結構的設定)。這些值包含為了進行工作數據的監(jiān)視而使用的不同的QoS衡量標準(metric)。終端11的QoS控制器11A起動后便開始工作，進行使用數據的收集以及監(jiān)視。進一步，反饋收集到的數據，并進行對封裝為已知的格式、發(fā)送給進行合并的中央服務器(602處理數據的監(jiān)視及報告)的報告。該情況下，中央服務器是例如SLA管理器15。在工作的監(jiān)視期間，中央服務器進行工作數據與其閾值的比較，發(fā)生違犯(603發(fā)生閾值違犯)時，為了處理該違犯，執(zhí)行必要的修正(604違犯的處理)。
在這里進行的修正動作是，在傳送頻帶寬度超過閾值的情況下，發(fā)送數據包的延遲，數據包的完全廢棄及/或數據包的再調度，或者是會話的完全結束。因此，如此可以控制傳送頻帶寬度。接收數據包時，將輸入數據包的請求最小化，對接收頻帶寬度進行控制，進一步，能夠抑制所有的輸入數據包的頻帶寬度請求。此外，在網絡的狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，策略服務器(中央服務器)向SLA管理器15通知這些變化。隨后，SLA管理器15做出與更改策略相關的決定。其包括為了以更新后的新閾值管理QoS，策略服務器的規(guī)則引擎的更新及/或受到影響的終端11的QoS控制器的結構的更新。在受到影響的終端11的結構更新中，執(zhí)行數據被傳遞給受到上述影響的終端11。受到上述影響的終端11接收執(zhí)行數據(605執(zhí)行數據的接收)，基于該數據的請求，進行必要的更新或者是更改(606進行被請求的處理)。隨后，基于更新后的新值，監(jiān)視處理再次開始。
圖7是表示將本發(fā)明實施方式中的SLA管理器所監(jiān)視的會話模型化后的圖。工作監(jiān)視會話開始后的情況下，SLA管理器15為了進行監(jiān)視將從SLA數據庫18中讀取必要的SLA信息和當前的規(guī)則(701規(guī)則的讀取)。SLA管理器15定期收取與終端11和策略服務器的狀態(tài)相關的報告(702網絡以及終端的監(jiān)視)。另外，例如，通過積極地向SLA管理器15發(fā)送，或響應來自SLA管理器15的請求，SLA管理器15也可以以非周期性的方法收取報告。將狀態(tài)與SLA信息進行比較。如果，檢測出警告或者是違犯的情況下(703違犯的檢測)，SLA管理器15將依存于違犯的性質和網絡及終端11兩者的狀態(tài)，決定應該執(zhí)行的操作(704擁塞回避處理、新規(guī)則的執(zhí)行)。例如，SLA管理器15執(zhí)行新規(guī)則，或決定執(zhí)行數據，以公知的格式封裝該信息，實施以新規(guī)則更新策略服務器的執(zhí)行機制，或者是請求終端11以更改其結構。
此外，圖11是表示用于本發(fā)明實施方式中的終端的QoS控制器的架構的圖。該QoS控制器1101具有如下所示的子組件。監(jiān)視模塊1103具有測量模塊1102，收集工作監(jiān)視數據并進一步確認閥值違犯。此外，執(zhí)行模塊1107具有進行通信量整理的分類設備1104，標記器1105、數據包延遲/數據包廢棄設備1106。此外，通信模塊1110具有收集來自測量模塊1102的所有處理監(jiān)視數據并進行保存的使用信息以及通信量簡檔1108和與SLA管理器1111進行通信的報告模塊1109。另外，該通信模塊1110在接收到執(zhí)行數據時，為了執(zhí)行修正也起到執(zhí)行模塊的功能。
數據包1112，在從終端輸出之前，需要按照其優(yōu)先順序利用分類設備1104進行分類。在各個應用中有事先定義的優(yōu)先順序，利用分類設備1104進行分類后，數據包1112被傳送至標記器1105，標記為如“in_profile”、“out_profile”的形式。測量模塊1102針對使用信息及通信量簡檔1108進行檢查，并將終端當前的狀態(tài)通知標記器1105。隨后，標記器1105基于當前的狀態(tài)將數據包標記為如“in_profile”、“out_profile”的形式。
在該標記處理之后，數據包延遲/數據包廢棄設備1106決定是否延遲數據包的發(fā)送，或者是否廢棄整個數據包。進一步，數據包延遲/數據包廢棄設備1106與數據包的延遲或者是廢棄無關，通過測量模塊1102對當前的終端進行檢查。被標記為“out_profile”的數據包比被標記為“in_profile”的數據包有更高的概率被廢棄處理。輸出數據包1113是實際輸出的數據包。報告模塊1109定期向SLA管理器1111進行報告，SLA管理器1111通過報告模塊1109向終端返送QoS執(zhí)行消息。在某些執(zhí)行處理被請求的情況下，QoS執(zhí)行消息由相關的執(zhí)行模塊1107執(zhí)行。
此外，圖8是表示本發(fā)明實施方式中的QoS控制器進行QoS監(jiān)視以及通信量控制的方法的圖。發(fā)生擁塞后，SLA管理器1111向終端的QoS控制器1101傳送QoS執(zhí)行數據，使動作更改。在該例子中，數據包1112通過分類設備1104分類為4種不同的優(yōu)先順序A、B，C、D。A表示最高的優(yōu)先級，D表示最低的優(yōu)先級。此外，分配給終端的傳送頻帶寬度被作為執(zhí)行修正的決定因素使用。并且，為了執(zhí)行修正也可以使用其他的參數作為決定因素。
QoS控制器1101接收到指示降低其頻帶寬度的QoS執(zhí)行數據的情況下，QoS控制器1101將當前值更改為接收的新值，設定新的保證值(801執(zhí)行數據的接收、新保證值的設定)。此外，關于發(fā)生擁塞的情況，SLA管理器1111將分配的傳送頻帶寬度降至與低優(yōu)先級的終端相同的等級，針對受到其影響的終端發(fā)送包含必要信息的執(zhí)行數據。終端接收到該執(zhí)行數據后，進行執(zhí)行數據與進行更新之前的值的比較。此外，關于“total allocated bandwidth”(總分配頻帶寬度)的測定數據，當新值小于等于當前存在的值的情況下，執(zhí)行修正。
在該例子中，對于被分類為A類型的數據包，雖然賦予了最高優(yōu)先級，但如果關于A類型的應用，總頻帶寬度的保證值不能夠充分支持被請求的頻帶寬度的情況下(802A類的頻帶寬度>新保證值)，結束當前正在進行的A類的會話(803結束A類的會話)。另一方面，在總頻帶寬度的保證值能夠支持被請求的頻帶寬度的情況下，全部按照所請求的頻帶寬度分配給A類型的數據包(804為A類的數據包分配完全的頻帶寬度)。對A類型的數據包全部進行分配后，將剩余的頻帶寬度按照例如7∶2∶1的比率分配給類型B、C、D(805為B類分配剩余頻帶寬度的70％，806為C類分配剩余頻帶寬度的20％，為D類分配剩余頻帶寬度的10％)。另外，在B、C、D類中，根據發(fā)送速率、數據包廢棄、數據包發(fā)送的延遲等進行頻帶寬度的調節(jié)。按照如此分配的頻帶寬度及類等的數量，按每個不同類，數據包進行排隊，并且計算各類型的閾值(807按照新分配的頻帶寬度再次設定閾值)。此外，根據是否達到閾值，數據包被標記為“in_profi1e”、“out_profile”。例如，視頻編碼器應用的情況，如果頻帶寬度的使用超過了B類型用的閾值，QoS控制器可以與視頻編碼器相連接，發(fā)出以更低的比特率進行編碼的指示。
此外，在面向上述應用的接口完全不存在，無法進行連接的情況下，QoS控制器可以決定有選擇地廢棄數據包以適合閾值。將輸入數據包有選擇地標記為“out_profi1e”，將標記為“out_profile”的數據包最先廢棄。關于C類型及D類型，C類型的數據包與D類型的數據包相比排隊更頻繁，D類型的數據包根據分配的比率最后進行排隊。另外，上述比率始終是一個例子，通過給不同的類分配頻帶寬度可以使用任意比率。此外，分類的類型可以是任意的類型個數，并不局限于A、B、C、D類型。并且，QoS控制器，例如，RED(非專利文獻14)及RIO(非專利文獻15)等其他的調度方法及排隊機制的QoS控制器，可以使用調度的其他方法。
工業(yè)上的可利用性基于本發(fā)明，在作為接收服務的末端實體的終端處能夠處理QoS。由此，信源可以更加有效地管理資源，網絡能夠避免不必要的擁塞。即便是不具備QoS控制的網絡的情況，當與網絡相連接的終端具備個別QoS控制時，終端依然具有一定程度的QoS保證，終端通過控制發(fā)送數據包的量及請求的量，不會給網絡的工作帶來妨礙。此外，由此網絡無需進行該QoS控制。
權利要求
1.一種通信系統(tǒng)，是使用終端中心的控制，以在移動網絡中實現終端點間的QoS的通信系統(tǒng)，具備終端，具有可以監(jiān)視、報告和執(zhí)行QoS的QoS控制模塊；中央控制器，從上述終端接收QoS報告，對上述終端的上述QoS控制模塊進行QoS執(zhí)行指示；中央數據庫，保存與使用上述終端的用戶的加入信息以及服務等級協定相關的信息。
2.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，具備策略控制框架，為了服務以及QoS的執(zhí)行能夠向網絡節(jié)點發(fā)送管理決定；安全控制框架，基于上述用戶的上述加入信息，對上述用戶進行認證，對上述服務以及資源進行授權，收集計費信息。
3.如權利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，具備使用上述策略控制框架進行信息交換，執(zhí)行網絡QoS的裝置；從上述中央數據庫檢索上述用戶的上述加入信息，基于上述用戶的上述加入信息以及上述終端的狀態(tài)，對上述終端的QoS執(zhí)行進行管理的裝置；檢測上述終端的狀態(tài)變更的裝置；當檢測到狀態(tài)變更時，通過更新上述中央數據庫中的上述用戶的上述加入信息，統(tǒng)一上述終端的狀態(tài)的裝置；使用從上述用戶的上述加入信息取得的安全關系，保證與上述終端的消息交換的裝置。
4.如權利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，具備用于保存各終端的QoS信息的本地數據庫；為了QoS控制以及報告，用于保存各終端的通道信息的本地數據庫；保存與上述終端連接的網絡的狀態(tài)相關的信息的本地數據庫。
5.如權利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，具備代理節(jié)點，在上述終端無法與其主域直接連接的情況下，基于由上述終端提供的域信息，將消息切實地從上述終端向上述主域中的上述中央控制器傳送；代理節(jié)點，可靠地自上述中央控制器向上述終端傳送消息。
6.如權利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，具備監(jiān)視節(jié)點，存在于上述終端所連接的網絡中，向上述中央控制器報告與上述終端相關的網絡信息；執(zhí)行節(jié)點，存在于上述終端所連接的網絡中，執(zhí)行來自對上述終端提供服務的上述中央控制器的執(zhí)行指示。
7.如權利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，上述終端的上述QoS控制模塊具備監(jiān)視模塊，從上述終端以及工作中的所有應用收集與QoS相關的信息；通信模塊，向上述中央控制器報告上述收集到的與QoS相關的信息，接收來自上述中央控制器的執(zhí)行指示；執(zhí)行模塊，基于從上述通信模塊接收的QoS的衡量標準，控制上述終端的工作。
8.如權利要求7所述的通信系統(tǒng)，上述終端的上述QoS控制模塊進一步還具備用于保存上述收集到的與QoS相關的信息的本地數據庫。
9.如權利要求7所述的通信系統(tǒng)，上述監(jiān)視模塊具備用于取得與上述QoS相關的信息，將與上述QoS相關的信息保存到上述終端的本地數據庫中的裝置；監(jiān)視閾值違犯的裝置；當檢測到上述違犯時，使上述執(zhí)行模塊開始進行通信量控制的裝置。
10.如權利要求7所述的通信系統(tǒng)，具備將與上述QoS相關的信息發(fā)送給上述中央控制器之前，將與上述QoS相關的信息以公知的格式進行打包的裝置；對從上述中央控制器接收到的與QoS的執(zhí)行相關的信息進行解析的裝置；基于從上述中央控制器接收到的與上述QoS的執(zhí)行相關的信息，更新終端的狀態(tài)的裝置；視必要性，使上述執(zhí)行模塊進行對從上述中央控制器接收到的與上述QoS的執(zhí)行相關的信息的適當修正的裝置。
11.如權利要求7所述的通信系統(tǒng)，上述執(zhí)行模塊進一步具備在上述終端進行通信量控制的裝置，且控制上述終端的工作。
12.如權利要求11所述的通信系統(tǒng)，上述執(zhí)行模塊具備至少一項或更多的以下裝置在上述終端將數據包分類為不同優(yōu)先順序的裝置；當分配給上述終端的資源配額被用盡時，在上述終端管理數據包廢棄的裝置；通過降低發(fā)送速率，抑制上述終端的擁塞的裝置；當沒有給上述終端分配充足的資源時，通過延遲數據包的發(fā)送，減少上述終端的擁塞的裝置；結束會話中止數據包的發(fā)送的裝置；通過限制當前正在工作中的會話的總數，減少輸出數據包的裝置；通過限制進行輸出的會話的總數，減少輸入通信量的裝置；通過減少輸入通信量的請求，減少輸入通信量的裝置。
13.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，上述中央數據庫保存以下信息與各用戶的上述加入信息的QoS簡檔相關的信息；與上述各終端的狀態(tài)相關的信息；與網絡間的服務協定相關的信息；與向上述終端提供服務的網絡的狀態(tài)相關的信息；與處理用于管理QoS的策略的機制相關的信息。
14.一種通信方法，是使用終端中心的控制，在移動網絡中實現終端點間的QoS的通信系統(tǒng)的通信方法，所通信系統(tǒng)具備終端，具有可以監(jiān)視、報告、執(zhí)行QoS的QoS控制模塊；和從上述終端接收QoS報告，對上述終端的上述QoS控制模塊進行QoS執(zhí)行指示的中央控制器；以及保存與使用上述終端的用戶的加入信息以及服務等級協定相關的信息的中央數據庫，所述通信方法具備上述QoS控制模塊收集服務與QoS統(tǒng)計量，向上述中央控制器進行反饋的步驟；上述中央控制器從上述QoS控制模塊接收QoS記錄的步驟；上述中央控制器基于從上述終端接收到的上述QoS記錄及上述加入信息，進行QoS管理的步驟；上述中央控制器為了進行QoS調整，向上述QoS控制模塊發(fā)送QoS執(zhí)行規(guī)則的步驟；上述QoS控制模塊執(zhí)行由上述中央控制器傳送來的上述QoS執(zhí)行規(guī)則，并且上述QoS控制模塊自身也執(zhí)行本地的執(zhí)行決定的步驟。
15.如權利要求14所述的通信方法，具備上述中央控制器與上述終端的狀態(tài)相關聯更新上述中央數據庫的步驟；上述中央控制器為了進行QoS管理從上述中央數據庫中取得終端的信息的步驟。
16.如權利要求14所述的通信方法，上述通信系統(tǒng)進一步具備存在于上述終端所連接的網絡中，向上述中央控制器報告與上述終端相關的網絡信息的監(jiān)視節(jié)點以及存在于上述終端所連接的網絡中，執(zhí)行來自對上述終端提供服務的上述中央控制器的執(zhí)行指示的執(zhí)行節(jié)點，所述通信方法具備上述執(zhí)行節(jié)點為了收集與上述終端相關的網絡狀態(tài)信息，向上述終端提供服務，并向上述中央控制器進行反饋的步驟；上述執(zhí)行節(jié)點為了進行基于本地策略的本地認證控制，向上述終端提供服務的步驟；上述中央控制器進行QoS管理，基于反饋信息決定QoS執(zhí)行規(guī)則的步驟；上述執(zhí)行節(jié)點為了執(zhí)行從上述中央控制器傳送來的QoS規(guī)則，向上述終端提供服務的步驟。
17.如權利要求14所述的通信方法，具備上述終端在會話控制消息中嵌入與QoS控制能力相關的信息，在會話開始時向控制會話的服務器發(fā)送該信息的步驟；控制上述會話的上述服務器在檢測到與上述QoS控制能力相關的信息時，上述中央控制器開始監(jiān)視會話的步驟；上述中央控制器在應答消息中嵌入QoS控制能力，向上述終端做出回答的步驟；上述會話開始時的應答消息中包含有與QoS控制能力相關的信息時，上述終端使上述QoS控制模塊工作的步驟，確立用于進行QoS控制的、上述終端的上述QoS控制模塊與上述中央控制器之間的通信信道。
18.如權利要求17所述的通信方法，具備在會話控制消息中嵌入QoS的報告信息，使用上述通信信道，將該信息發(fā)送給上述會話控制服務器的步驟；上述會話控制服務器對嵌入在上述會話控制消息中的上述QoS的報告信息進行分析的步驟；上述會話控制服務器將上述QoS的報告信息發(fā)送給上述中央控制器的步驟，自上述QoS控制模塊向上述中央控制器報告QoS信息。
19.如權利要求18所述的通信方法，進一步具備上述中央控制器將上述QoS的報告信息保存在后端數據庫的步驟。
20.如權利要求17所述的通信方法，具備上述中央控制器在會話控制消息中嵌入QoS執(zhí)行信息，使用上述通信信道，將其發(fā)送給上述終端的會話客戶端的步驟；上述會話客戶端通過會話應用對嵌入在上述會話控制消息中的QoS執(zhí)行信息進行分析的步驟；上述會話客戶端將上述QoS執(zhí)行信息發(fā)送給上述QoS控制模塊的步驟。
21.如權利要求20所述的通信方法，進一步具備上述終端將上述QoS執(zhí)行信息保存在上述終端的本地數據庫的步驟。
22.如權利要求16所述的通信方法，具備進行用于進行上述終端的監(jiān)視事件的閾值以及臨界值的計算和設定的步驟；當在上述終端檢測到上述閾值或者是上述臨界值違犯時，開始違犯事件的步驟；當在上述終端沒有檢測到上述閾值或者是上述臨界值違犯時，開始非違犯事件的步驟，通過上述終端的上述QoS控制模塊具有的上述監(jiān)視模塊進行通信量的監(jiān)視。
23.如權利要求14所述的通信方法，具備在上述終端與網絡連接時的接入控制進程時，上述終端請求QoS控制服務的步驟；接入控制服務器向上述中央控制器進行上述QoS控制服務請求的通知時，上述中央控制器開始監(jiān)視會話的步驟；分配通道信道信息，在上述中央控制器給上述接入控制服務器的應答中嵌入上述通道信道信息的步驟；接收上述通道信道信息，使用該信息，進行上述終端的上述QoS控制模塊與上述中央控制器之間的通道信道的設定的步驟，確立用于進行QoS控制的、在上述終端的上述QoS控制模塊與上述中央控制器之間的通信信道。
24.如權利要求23所述的通信方法，具備收集上述終端的QoS信息的步驟；以特定的QoS報告格式將上述QoS信息打包的步驟；向上述中央控制器發(fā)送上述QoS報告的步驟，上述QoS控制模塊使用上述通信信道報告上述QoS信息。
25.如權利要求24所述的通信方法，進一步具備將收集到的上述QoS信息保存在上述終端的本地數據庫的步驟。
26.如權利要求23所述的通信方法，具備上述中央控制器從上述終端接收上述QoS的報告的步驟；上述中央控制器將上述接收到的QoS的報告與從上述后端數據庫中取得的QoS簡檔進行比較的步驟；上述中央控制器將反饋的上述QoS信息打包為特定的QoS反饋報告格式的步驟；上述中央控制器向上述終端發(fā)送上述QoS的反饋信息的步驟，使用上述通道信道自上述中央控制器向上述終端的上述QoS控制模塊進行反饋。
27.如權利要求19或25所述的通信方法，具備上述中央控制器將接受上述服務的用戶的QoS簡檔從上述后端數據庫中讀出的步驟；上述中央控制器將上述中轉網絡的QoS簡檔從上述后端數據庫中讀出的步驟；上述中央控制器從網絡的執(zhí)行節(jié)點取得上述中轉網絡的狀態(tài)的步驟；上述中央控制器通過經由上述通信信道的報告取得上述終端的狀態(tài)的步驟；上述中央控制器將上述終端的狀態(tài)與上述終端的QoS簡檔進行比較的步驟；上述中央控制器將上述網絡的狀態(tài)與上述網絡的QoS簡檔進行比較的步驟。
28.如權利要求23所述的通信方法，具備上述中央控制器基于與處理保存在后端數據庫中的策略的機制相關的信息決定進行的操作的步驟；上述中央控制器將包含恰當QoS參數的操作信息打包為QoS執(zhí)行消息的格式的步驟；將上述QoS執(zhí)行消息發(fā)送給需要工作修正的終端的上述QoS控制模塊的步驟。
29.一種通信方法，是在使用終端中心的控制，在移動網絡中實現終端點間的QoS的通信系統(tǒng)的上述終端中使用的通信方法，上述通信系統(tǒng)具備具有可以監(jiān)視、報告、執(zhí)行QoS的QoS控制模塊的終端；和從上述終端接收QoS報告，對上述終端的上述QoS控制模塊進行QoS執(zhí)行指示的中央控制器；以及保存與使用上述終端的用戶的加入信息以及服務等級協定相關的信息的中央數據庫，所述通信方法具備計算有必要進行監(jiān)視的QoS衡量標準的閾值的步驟；上述QoS衡量標準的測定值不在對于上述計算得到的閾值適當的范圍內時，對上述終端進行本地QoS調整的步驟；收集QoS信息與用于使用及調整的統(tǒng)計信息的步驟；以用于報告的預定的格式，將上述QoS信息發(fā)送給上述中央控制器的步驟；從上述中央控制器接收用于QoS執(zhí)行的反饋的步驟；基于來自上述中央控制器的上述反饋進行修正的步驟。
30.如權利要求29所述的通信方法，具備以收集到的上述QoS的數據更新上述終端的本地數據庫的步驟；以用于從上述中央控制器接收的上述QoS執(zhí)行的反饋更新上述終端的本地數據庫的步驟。
31.如權利要求29所述的通信方法，為了對上述終端進行上述本地QoS調整，延遲在上述終端的數據包的發(fā)送。
32.如權利要求29所述的通信方法，為了對上述終端進行上述本地QoS調整，廢棄上述終端上的數據包。
33.如權利要求29所述的通信方法，為了對上述終端進行上述本地QoS調整，降低上述終端上的數據包發(fā)送速率。
34.如權利要求29所述的通信方法，為了對上述終端進行上述本地QoS調整，抑制上述終端上的接收信道的請求。
35.如權利要求29所述的通信方法，為了對上述終端進行上述本地QoS調整，立刻結束上述終端已經開始的發(fā)送/接收會話。
36.如權利要求14所述的通信方法，自上述終端向上述中央控制器報告的報告信息的數據格式具有消息ID，用于識別不同的輸入消息；消息長度，表示用于報告狀態(tài)的消息全體的長度；QoS報告數據，包含具有QoS類型和其值的屬性值對。
37.如權利要求14所述的通信方法，自上述中央控制器向上述終端的QoS執(zhí)行信息的數據格式具有消息ID，用于識別不同的輸入消息；操作ID，指示應該執(zhí)行的操作；QoS執(zhí)行數據，包含與上述操作ID相關的參數。
38.如權利要求37所述的通信方法，具備參照預定的模板對上述操作ID進行檢查的步驟；按照上述預定的模板，打包或者是抽取上述QoS執(zhí)行數據的步驟，將上述QoS執(zhí)行數據的上述操作ID編碼及/或解碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在接受服務的末端的終端上處理QoS的技術，基于該技術末端的終端21處理與QoS相關的功能，實施實現終端點間的QoS的基于終端的QoS管理方案。因為是在終端進行QoS的管理，所以終端需要掌握網絡條件及其他的實體的狀態(tài)等，清楚應該執(zhí)行什么樣的操作。例如，終端進行數據包的監(jiān)視及使用信息的收集，向中央服務器(SLA管理器28)報告收集到的數據。中央服務器從其管理域中的所有終端收集這些信息。此外，中央服務器參照按各個終端設定的服務等級等信息，決定各終端進行的操作，并使終端執(zhí)行決定的工作。
文檔編號H04L12/56GK1806457SQ20048001640
公開日2006年7月19日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權日2003年4月11日
發(fā)明者P·Y·蔡, H·程 申請人:松下電器產業(yè)株式會社