一种移动IP业务基于流的服务质量实现方法及系统

摘要

一种移动IP业务基于流的服务质量实现方法，涉及移动IP用户终端AT、RAN节点、接入服务器或外地代理节点以及HA节点，所述方法包括步骤：(a)在接入服务器或外地代理与HA之间增加流服务质量QoS信息接口；(b)接入服务器或外地代理在与AT及RAN节点建立和维护上、下行流QoS映射关系后，通过QoS信息接口将含有流QoS映射关系的流QoS信息传递给HA节点。本发明结合MIP业务的特点，通过增加接入服务器/外地代理节点与HA节点之间的消息接口将流QoS信息传递给HA节点，因而扩大了MIP业务基于流的QoS保证的范围，且完善了核心网侧基于流的QoS保证体系。

权利要求

1.一种移动IP业务基于流的服务质量实现方法，涉及移动IP用户终端AT、无线访问网络RAN节点、接入服务器或外地代理节点以及归属代理HA节点，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(a)在所述接入服务器或外地代理与所述HA之间增加流服务质量QoS信息接口；

(b)所述接入服务器或外地代理在与所述AT及所述RAN节点建立和维护上、下行流QoS映射关系后，通过所述QoS信息接口将含有所述流QoS映射关系的流QoS信息传递给所述HA节点；

步骤(b)所述流QoS映射关系即流过滤器组件与流Qos参数的对应关系。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)包括步骤：

(b1)所述接入服务器或外地代理节点发送注册更新消息给所述HA节点，在所述注册更新消息中携带有所述流QoS信息；

(b2)所述HA节点在本地保存所述流QoS映射关系，并返回确认应答消息。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流过滤器组件用于标识分组特征，所述分组特征包括分组的IP地址、端口号以及协议；通过所述流过滤器组件将所述分组映射到所述流。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述QoS信息接口通过所述注册更新消息及其所述确认应答消息中的扩展字段实施。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述维护上、下行流QoS映射关系包括添加流，所述接入服务器或外地代理节点根据从所述RAN节点接收的消息中所携带的所有流的QoS参数信息和已保存的所述流QoS映射关系判定需要新建流，则在本地更新所述流QoS映射关系，并在所述流QoS信息中加入所述新建流的信息。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述维护上、下行流QoS映射关系包括删除流，所述接入服务器或外地代理节点根据从所述RAN节点接收的消息中所携带的所有流的Qos参数信息和已保存的所述流QoS映射关系判定需要删除流，则在本地更新所述流QoS映射关系，并在所述流QoS信息中删除被删除流的信息。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)所述维护上、下行流QoS映射关系包括更新流参数，所述接入服务器或外地代理节点根据从所述RAN节点接收的消息中所携带的所有流的Qos参数信息和已保存的所述流QoS映射关系判定需要修改流的QoS信息，则在本地更新所述流QoS映射关系，并更新所述流QoS信息。

8.一种移动IP业务基于流的服务质量实现系统，包括移动IP用户终端AT、无线访问网络RAN节点、接入服务器或外地代理节点以及归属代理HA节点；其中，所述AT、所述RAN节点以及所述接入服务器或外地代理节点用于相互协作完成建立和维护上、下行流服务质量QoS映射关系，其特征在于，在所述接入服务器或外地代理节点和所述HA节点之间增加有流QoS信息接口，用于在所述流QoS映射关系建立或维护之后，所述接入服务器或外地代理节点将含有所述流QoS映射关系的流QoS信息传递给所述HA节点；所述流QoS映射关系即流过滤器组件与流Qos参数的对应关系。

9.按照权利要求8所述的系统，其特征在于，所述流过滤器组件用于标识分组特征，所述分组特征包括分组的IP地址、端口号以及协议；所述流过滤器组件用于将所述分组映射到所述流。

10.按照权利要求8至9任一项所述的系统，其特征在于，所述QoS信息接口通过注册更新消息及其确认应答消息中的扩展字段实施。

11.按照权利要求8至9任一项所述的系统，其特征在于，所述维护上、下行流QoS映射关系包括添加流、删除流以及更新流参数中的任意一种或多种。

说明书

一种移动IP业务基于流的服务质量实现方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种移动通信领域中服务质量(QoS，Quality of Service)保证技术，尤其涉及一种移动IP(MIP，Mobile Intemet Protocol)业务基于流的服务质量实现方法及系统。

背景技术

[0002] 码分多址(CDMA，Code-Division Multiple Access)2000除了大容量及抗干扰能力强等一般CDMA系统的特性外，对高速数据业务的支持也非常突出。为了使无线用户能拥有丰富且高质量的数据业务，将高速分组数据(HRPD，High Rate Packet Data)在多服务连接的基础上引入了基于流的服务质量保证。在这种机制下，用户的分组数据被映射为流，承载于不同的无线网路-分组数据服务节点(RN-PDSN，Radio Network-Packet Data ServingNode)连接及空中链路上。通过流映射机制，系统在链路以及转发节点上得以实现基于流的服务质量保证。

[0003] 而现有的基于流的服务质量实现系统，对流服务质量参数的协商以及流参数映射关系的建立、维护由访问终端(AT，Access Terminal)、无线访问网络(RAN，Radio Access Network)和PDSN协作完成。

[0004] 图1示出了现有技术中流映射关系建立流程，其具体步骤如下：

[0005] 步骤101：AT接入成功；

[0006] 步骤102：AT发现有一个要求服务质量保证的IP流，向无线访问网络(RAN，Radio Access Network)请求该流的服务质量保证授权；

[0007] 步骤103：RAN向AT授权服务质量参数；

[0008] 步骤104：RAN向PDSN(Packet Date Serving Node，分组数据服务节点)请求建立辅连接，请求中带有辅连接的流服务质量参数信息；

[0009] 步骤105：PDSN建立辅连接并向RAN回应答；

[0010] 步骤106：AT发送Resv消息给PDSN，指示过滤器组件；

[0011] 步骤107：PDSN建立流过滤器与流服务质量参数之间的映射关系，并发送Resv确认报文给AT。

[0012] 用户的服务质量信息是由PDSN在与HAAA(Home Authentication，Authorization and Accounting，归属地鉴权授权计费服务器)鉴权授权过程中获取并传递给RAN的。RAN基于此用户服务质量参数范围进行流服务质量授权，并通过A11消息将用户请求和系统保证的流服务质量参数传递给PDSN。

[0013] 类似地，现有技术中流映射关系维护流程，包括添加流或删除流以及更新流参数等，也是通过AT、RAN及PDSN的协作完成，在此就不一一例举了。基于上述机制，无线侧的基于流的服务质量得以保证，而核心网侧的流服务质量保证则依赖于PDSN上所保存的用户当前流服务质量参数信息。

[0014] 上述流服务质量保证机制适用于HRPD数据业务流程，包括简单IP业务和移动IP业务。但是考虑移动IP业务的特殊性，可以发现对于移动IP业务来说还有一个重要的网络节点参与用户的接入及数据传输过程，即归属代理(HA，Home Agent)。

[0015] 图2a、图2b分别示出了移动IP业务上、下行数据传输流程。其中，上行数据传输流程具体步骤如下：

[0016] 步骤201a：移动IP用户终端AT通过RAN发送上行数据到PDSN；

[0017] 步骤202a：PDSN根据用户是否协商反向隧道做后续处理；-I如果AT协商反向隧道，则对上行数据进行隧道封装，并通过隧道传送到HA；-II否则直接将数据转发到互联网Internet。

[0018] 下行数据传输流程具体步骤如下：

[0019] 步骤201b：HA吸引已注册用户的下行数据；

[0020] 步骤202b：HA通过隧道将数据转发至PDSN；

[0021] 步骤203b：PDSN对下行数据解隧道封装，并通过RAN转发给移动IP用户终端。

[0022] 从上述流程可以看到HA是移动IP用户数据传输过程中非常重要的网元，尤其在下行数据传输过程中更是必不可少的网元。设想，如果能在HA上保留用户当前流服务质量信息，那么对于移动IP业务来说就能够更好地在PDSN与HA的传输路径上以及HA这个转发节点上实施基于流的服务质量保证。但是目前在现有技术中还没有实现这样的设想。

发明内容

[0023] 本发明所要解决的技术问题是提供一种移动IP业务基于流的服务质量实现系统及方法，能够弥补上述现有技术的缺陷，从而完善了移动IP业务核心网侧基于流的服务质量保证体系。

[0024] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动IP业务基于流的服务质量实现方法，涉及移动IP用户终端AT、无线访问网络RAN节点、接入服务器或外地代理节点以及归属代理HA节点，所述方法包括以下步骤：

[0025] (a)在接入服务器或外地代理与HA之间增加流服务质量QoS信息接口；

[0026] (b)接入服务器或外地代理在与AT及RAN节点建立和维护上、下行流QoS映射关系后，通过QoS信息接口将含有流QoS映射关系的流QoS信息传递给HA节点。

[0027] 进一步地，步骤(b)流QoS映射关系即流过滤器组件与流Qos参数的对应关系。

[0028] 进一步地，步骤(b)包括步骤：

[0029] (b1)接入服务器或外地代理节点发送注册更新消息给HA节点，在注册更新消息中携带有流QoS信息；

[0030] (b2)HA节点在本地保存流QoS映射关系，并返回确认应答消息。

[0031] 进一步地，流过滤器组件用于标识分组特征，该分组特征包括分组的IP地址、端口号以及协议；通过流过滤器组件将分组映射到流。

[0032] 进一步地，步骤(b)QoS信息接口通过注册更新消息及其确认应答消息中的扩展字段实施。

[0033] 进一步地，步骤(b)维护上、下行流QoS映射关系包括添加流，接入服务器或外地代理节点根据从RAN节点接收的消息中所携带的所有流的QoS参数信息和已保存的流映射关系判定需要新建流，则在本地更新流QoS映射关系，并在流QoS信息中加入新建流的信息。

[0034] 进一步地，步骤(b)维护上、下行流QoS映射关系包括删除流，接入服务器或外地代理节点根据从RAN节点接收的消息中所携带的所有流的Qos参数信息和已保存的流QoS映射关系判定需要删除流，则在本地更新流QoS映射关系，并在流QoS信息中删除被删除流的信息。

[0035] 进一步地，步骤(b)维护上、下行流QoS映射关系包括更新流参数，接入服务器或外地代理节点根据从RAN节点接收的消息中所携带的所有流的Qos参数信息和已保存的流QoS映射关系判定需要修改流的QoS信息，则在本地更新流QoS映射关系，并更新流QoS信息。

[0036] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动IP业务基于流的服务质量实现系统，包括移动IP用户终端AT、无线访问网络RAN节点、接入服务器或外地代理节点以及归属代理HA节点；其中，AT、RAN节点以及接入服务器或外地代理节点用于相互协作完成建立和维护上、下行流服务质量QoS映射关系；在接入服务器或外地代理节点和HA节点之间增加有流QoS信息接口，用于在流QoS映射关系建立或维护之后，接入服务器或外地代理节点将含有流QoS映射关系的流QoS信息传递给HA节点。

[0037] 进一步地，流QoS映射关系即流过滤器组件与流Qos参数的对应关系。

[0038] 进一步地，流过滤器组件用于标识分组特征，分组特征包括分组的IP地址、端口号以及协议；该流过滤器组件用于将所述分组映射到所述流。

[0039] 进一步地，QoS信息接口通过注册更新消息及其确认应答消息中的扩展字段实施。

[0040] 进一步地，维护上、下行流QoS映射关系包括添加流、删除流以及更新流参数中的任意一种或多种。

[0041] 与现有技术相比，本发明结合移动IP业务的特点，通过增加接入服务器/外地代理节点与归属代理HA节点之间的消息接口，将流服务质量信息传递给HA节点，因而扩大了移动IP业务基于流的服务质量保证的范围，由此完善了移动IP业务核心网侧基于流的服务质量保证体系。

附图说明

[0042] 图1是现有技术中流映射关系建立实施例流程示意图；

[0043] 图2a是现有技术中移动IP业务上行数据实施例流程示意图；

[0044] 图2b是现有技术中移动IP业务下行数据实施例流程示意图；

[0045] 图3是本发明中流映射关系建立实施例流程示意图；

[0046] 图4是本发明中流映射关系维护(添加流)实施例流程示意图；

[0047] 图5是本发明中流映射关系维护(更新流参数)实施例流程示意图；

[0048] 图6是本发明中流映射关系维护(删除流)实施例流程示意图；

[0049] 图7是本发明中基于流的服务质量保证的应用实例流程示意图。

具体实施方式

[0050] 本发明的移动IP业务基于流的服务质量实现系统，包括移动IP用户终端AT、无线访问网络节点RAN、接入服务器PDSN/外地代理节点(FA，Foreign Agent)以及归属代理HA节点。本发明的方法核心是结合移动IP业务特点，在接入服务器/外地代理与归属代理HA之间增加流服务质量信息接口，使得接入服务器/外地代理在与移动IP用户终端、无线网络节点建立和维护上、下行流服务质量映射关系后，能够通过该信息接口将含有该流映射关系的流服务质量信息(包括上、下行流过滤器或流服务质量参数)传递给HA节点。其中，该信息接口可以通过注册更新与应答中的扩展字段实施。

[0051] 以下结合附图和具体实施例对本发明上述技术方案作进一步的详细说明。

[0052] 如图3所示，为本发明中流映射关系建立实施例流程，其具体步骤如下：

[0053] 步骤301：移动IP终端AT接入成功；

[0054] 步骤302：AT发现有一个要求服务质量Qos保证的IP流，向RAN请求该流的Qos保证授权；

[0055] 步骤303：RAN向AT授权Qos参数；

[0056] 步骤304：RAN向PDSN/FA请求建立辅连接，消息中带有辅连接的流服务质量参数信息；

[0057] 步骤305：PDSN/FA建立辅连接并向RAN返回应答；

[0058] 步骤306：AT发送Resv消息给PDSN/FA，指示请求Qos保证流的对应过滤器组件；

[0059] 过滤器组件用于标识分组特征，例如但不限于分组的IP地址、端口号、协议；通过过滤器组件可以将分组映射到流。

[0060] 步骤307：PDSN/FA发送Resv确认报文给AT；

[0061] 此时，在PDSN/FA上便建立起了完整的流服务质量映射关系，即流过滤器组件与流Qos参数的对应关系。

[0062] 步骤308：PDSN/FA发送注册更新消息报文给HA，在消息扩展字段中携带流过滤器组件与流Qos参数之间的映射关系；

[0063] 步骤309：HA在本地保留流过滤器及流Qos参数映射关系，并回注册更新应答。

[0064] 与图1所示的现有技术相比，本发明增加了步骤308和步骤309，在接入服务器/外地代理节点建立起流映射关系后，通过注册更新消息把本地新建的流映射关系传递给归属代理节点。

[0065] 如图4所示，为本发明中流映射关系维护(添加流)实施例流程，其具体步骤如下：

[0066] 步骤401：移动IP终端AT发现有一个要求服务质量Qos保证的IP流，向RAN请求建立新的流；

[0067] 步骤402：RAN向AT授权Qos参数；

[0068] 步骤403：RAN向PDSN/FA发送刷新消息，消息中携带所有流的Qos参数信息(包括新添流的Qos参数信息)；

[0069] 步骤404：PDSN/FA根据已存储的流Qos信息判定需要新建一个流，更新流映射关系并加入新建流信息，然后回应答消息；

[0070] 步骤405：AT发送Resv消息给PDSN/FA，要求更新流标识过滤器；

[0071] 过滤器组件用于标识分组特征，例如但不限于分组的IP地址、端口号、协议；通过过滤器组件可以将分组映射到流。

[0072] 步骤406：PDSN/FA发送Resv确认报文给AT；

[0073] 步骤407：PDSN/FA发送注册更新报文给HA，在消息扩展字段中携带本地更新后的流过滤器组件及参数映射关系，其中包括新添流过滤器组件及其参数映射关系；

[0074] 步骤408：HA在本地保留系统当前授权流过滤器组件及参数映射关系，并返回注册更新应答。

[0075] 与现有技术相比，本实施例增加了步骤407和步骤408，在接入服务器/外地代理节点更新流映射关系后，通过注册更新消息把本地更新的流映射关系传递给归属代理节点。

[0076] 如图5所示，为本发明中流映射关系维护(更新流参数)实施例流程，其具体步骤如下：

[0077] 步骤501：RAN根据用户的服务质量QoS档案，对用户当前流的QoS信息进行修改；

[0078] 步骤502：RAN向PDSN/FA发送刷新消息，消息中携带所有流的服务质量信息(包括修改的流服务质量信息)；

[0079] 步骤503：PDSN/FA根据已存储的流QoS信息判定需要修改一个流的服务质量信息，将修改的信息保留在本地，然后回应答消息；

[0080] 步骤504：PDSN/FA发送注册更新报文给HA，在消息扩展字段中携带本地修改更新后的流过滤器组件及参数映射关系；

[0081] 步骤505：HA在本地保留流过滤器组件及参数映射关系，并返回注册更新应答。

[0082] 与现有技术相比，本实施例增加了步骤504和步骤505，在接入服务器/外地代理节点更新流映射关系后，通过注册更新消息把本地更新的流映射关系传递给归属代理节点。

[0083] 如图6所示，为本发明中流映射关系维护(删除流)实施例流程，其具体步骤如下：

[0084] 步骤601：移动IP终端AT决定删除掉一个已建立的流，向RAN发送流删除请求；

[0085] 步骤602：RAN返回删除应答；

[0086] 步骤603：RAN向PDSN/FA发送刷新消息，消息中携带所有流的QoS信息(不包括要删除流的服务QoS信息)；

[0087] 步骤604：PDSN/FA根据已存储的流服务质量信息判定需要删除一个流的服务质量信息，则返回应答消息；

[0088] 步骤605：PDSN/FA发送注册更新报文给HA，在消息扩展中携带本地更新后的流过滤器及参数映射关系(不包括要删除流的QoS信息)；

[0089] 步骤606：HA在本地保留流过滤器及参数映射关系，并返回注册更新应答。

[0090] 与现有技术相比，本实施例增加了步骤605和步骤606，在接入服务器/外地代理节点更新流映射关系后，通过注册更新消息把本地更新的流映射关系传递给归属代理节点。

[0091] 以下为本发明基于流的服务质量保证的应用实例流程。具体步骤如下：

[0092] 步骤701：AT用图3方式建立一种流映射关系，流过滤器组件标识为实时流媒体协议(RTSP，Real Time Streaming Protocol)业务，QoS参数为低时延；

[0093] 步骤702：HA在转发用户下行数据报文时，通过流过滤器组件识别出RTSP业务并将RTSP报文放入优先级较高的队列、该用户的其它报文(如HTTP报文)则放入较低优先级的队列，以此保证RTSP报文的优先转发；

[0094] 步骤703：HA给用户报文外层隧道打上不同的差分服务编码点(DSCP，Differentiated Service Code Point)，以此区分RTSP报文和用户其它报文(如HTTP报文)；

[0095] 步骤704：HA和PDSN沿路的节点通过DSCP区分RTSP报文和用户其它报文(如HTTP报文)，从而保证RTSP报文在HA和FA之间链路上的优先转发。

[0096] 通过这个应用实例可以看出，由于有HA的参与而使得网络能够区分一些业务报文的优先级别而作相应地处理，譬如RTSP业务报文优先于HTTP业务报文发送，从而使得基于流的用户服务质量得到了可靠的保证。

[0097] 综上所述可以得出，本发明的移动IP业务基于流的服务质量实现方法步骤为：

[0098] (a)在接入服务器或外地代理与归属代理HA之间增加流服务质量QoS信息接口；

[0099] (b)接入服务器或外地代理在与移动IP用户终端、无线网络节点建立和维护上、下行流服务质量映射关系后，通过该QoS信息接口将流QoS信息(包括上、下行流过滤器组件和流QoS参数及其对应关系)传递给HA节点。

[0100] 其中，QoS信息接口可以但不局限于通过注册更新与应答中的扩展字段实施。

[0101] 本发明通过接入服务器/外地代理服务器与归属代理服务器之间的消息交互，将系统授权的用户流服务质量信息传递到归属代理服务器。通过上述方式，扩大并完善了现有技术中流的服务质量保证体系，使得移动IP业务在核心网侧更好的实施基于流的服务质量保证。

[0102] 当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。