专利名称：一种保证无线局域网和封包数据网关的服务质量配置一致性的方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)与第三代合作伙伴计划(3GPP，Third Generation Partnership Project)融合的技术，尤其涉及一种保证无线局域网的服务质量配置(以下简称QoS Profile)和封包数据网关(PDG，Packet Data Gateway)的QoS Profile一致性的方法。
背景技术：
如图1所示，其为目前的WLAN和3GPP的融合架构图。主要包括无线局域网用户设备(WLAN UE)、无线局域网接入网(WLAN AccessNetwork)、3GPP归属网络(3GPP Home Network)等。其中，3GPP归属网络又包含3GPP AAA服务器(3GPP AAA Server)、用户位置功能(SLF，Subscriber Location Function)、归属用户服务器(HSS，Home SubscriberServer)、归属位置寄存器(HLR，Home Location Register)、脱机管理系统(Offline Charging System)、光路交换(OCS，Optical Circuit Switching)、WLAN接入网关(WAG，WLAN-Access Gateway)、封包数据网关(PDG，Packet Data Gateway)等。其中，WAG和PDG是WLAN 3GPP IP接入时的两个功能模块。
图2所示为融合的端到端QoS示意图，如图所示，WLAN用户设备(UE，User Equipment)和终端设备(TE，Terminate Equiptment)间的端到端业务(End-to-End Service)用来传输信令和用户数据，而端到端业务通过了两段承载业务3GPP IP接入承载业务(3GPP IP Access Bearer Service)、外部承载业务(External Bearer Service)(不在本发明讨论范围)。本发明涉及的内容就是WLAN UE与PDG之间协商QoS建立过程。
如图3所示，其为目前3GPP关于QoS的协议中规定了WLAN接入QoS供应的流程图，请同时参考图1，具体流程如下1.UE开始WLAN接入的认证过程；2.WLAN在Access Request消息中携带自己的能力给3GPP AAAServer；3.用户的QoS profile从HLR/HSS下发到AAA Server；4.认证消息的交互；5.用户的接入请求被接受，3GPP AAA Server在下发的Access Accept消息中携带授权的QoS profile给WLAN；6.WLAN通知UE认证成功；7.WLAN的计费消息中包括应用的QoS profile。
如图4所示，其为在3GPP SA2 #51次会议上，通过了关于在隧道建立过程中QoS的供应流程图，请同时参考图1，具体流程如下1.当WLAN接入的QoS供应流程已经完成，UE发起W-APN的解决方法选定一个PDG(具体流程参照TS23.234)；2.UE和PDG开始建立隧道；3.在建立隧道的过程中，认证和授权的过程按照TS33.234进行，在认证和授权的过程中，3GPP AAA Server发送授权的QoS profile给PDG。
由上述可知，在现有的协议中，两个QoS的流程是分开进行的，没有相关性，因此不能保证3GPP AAA Server下发给WLAN的授权QoS profile和下发给PDG的授权QoS profile是一致的，这样会导致WLAN接入网和PDG在用户的服务质量QoS处理过程中无法保证端到端QoS处理的一致性。
发明内容
本发明提供了解决上述问题的一种方法，使得3GPP AAA Server下发给WLAN的授权QoS profile和下发给PDG的授权QoS profile保持“一致”。
本发明提供的一种保证无线局域网和封包数据网关的服务质量配置一致性的方法，包括下列步骤在WLAN 3GPP IP接入的QoS流程中，3GPP AAA Server根据可以得到的在WLAN接入过程中下发给WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLANAN的能力，确定下发给PDG的QoS Profile，并下发给PDG，以保证下发给PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
其中，上述步骤可以包括在WLAN接入的QoS供应流程中，3GPP AAA Server保存下发给WLAN的授权的QoS Profile；在隧道建立过程中的QoS供应流程中，3GPP AAA Server根据保存下来的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以确定下发给PDG的QoS Profile，并将与WLAN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下发给PDG。
其中，在WLAN接入的QoS供应流程中，所述步骤具体包含步骤A3GPP AAA Server判断WLAN的接入类型；步骤B当所述接入类型是WLAN 3GPP的IP接入时，还包括步骤B13GPP AAA Server保存经过协商的授权QoS Profile；步骤B23GPP AAA Server将所述QoS Profile下发给WLAN；其中，步骤B1可在步骤B2之前或之后。步骤A可以按照用户的接入请求判断WLAN的接入类型。步骤B中当所述接入类型是WLAN直接IP接入时，3GPP AAA Server不保存授权的QoS Profile，用户在完成WLAN接入网认证后，直接开始进行业务。
另外，在WLAN接入的QoS供应流程中，所述步骤具体也可为步骤A’用户的接入请求被接受，3GPP AAA Server下发授权的QoSProfile给WLAN，同时保存这份QoS Profile。
此外，在隧道建立过程中的QoS供应流程中，所述步骤具体包含步骤C1UE发起W-APN的解决方法并选定一个PDG；
步骤C2UE和PDG开始建立隧道；步骤C3按照现有技术的TS33.234进行认证和授权过程；步骤C43GPP AAA Server从HLR/HSS下载用户的profile；步骤C53GPP AAA Server根据上述步骤B保存下来的QoS Profile，了解当前WLAN接入网侧该用户的QoS Profile，再根据从HSS/HLR下发下来的user profile进行综合QoS决策，得到一个与WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并将结果下发给PDG。
如上所述，步骤A或步骤A’前还包含下列步骤UE开始WLAN接入的认证流程；WLAN在Access Request消息中携带自己的能力给3GPP Server；用户的QoS Profile从HLR/HSS下发到3GPP AAA Server；认证消息的交互。
如上所述，步骤B或步骤A’后还包含下列步骤WLAN通知UE认证成功；WLAN将计费消息下发给3GPP AAA Server，所述计费消息即包含了应用的QoS Profile。
根据如上所述的方法，其中的QoS Profile包括用户预留的上下行带宽、优先级、时延要求、抖动要求等。
本发明的有益效果在于通过本发明对现有QoS供应流程的修改，解决了没有办法保证3GPP AAA Server下发给WLAN的QoS Profile和下发给PDG的QoS Profile的一致性问题。这样就可以使得端到端的QoS得到进一步的保证。
图1是目前的WLAN和3GPP的融合架构图；图2是融合的端到端QoS架构图；图3是目前3GPP关于QoS的协议中规定了WLAN接入QoS供应的流程图；图4是在3GPP SA2 #51次会议上，通过了关于在隧道建立过程中QoS的供应流程图；图5A、图5B为本发明的WLAN接入的Qos供应的流程图；图6为修改后的隧道建立过程中QoS的供应流程图。
具体实施例方式
首先需要说明的是，用户接入WLAN网络时，有两种接入类型WLAN直接IP接入(WLAN Direct IP Access，以下统称WLAN直接接入)、WLAN3GPP的IP接入(WLAN 3GPP IP Access，以下统称WLAN 3GPP IP接入)。WLAN直接IP接入方式就是用户通过3GPP AAA完成WLAN接入网认证后，直接上网，不访问3GPP PS业务；WLAN 3GPP的IP接入方式就是用户与PDG建立端到端的安全隧道，这样用户通过PDG可以访问3GPP PS业务。
本发明的核心内容是对WLAN接入QoS供应的流程做出一点修改，即，在WLAN 3GPP IP接入的时候，3GPP AAA Server根据可以得到的在WLAN接入过程中下发给WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，确定下发给PDG的QoS Profile，并下发给PDG，以保证下发给PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
上述方法可以通过下述实施例来实现。
3GPP AAA Server在下发授权的QoS profile给WLAN的时候，保存这份QoS Profile；3GPP AAA Server也可以判断用户请求的接入类型，是WLAN直接IP接入，还是WLAN 3GPP的IP接入，3GPP AAA Server根据用户的Access Request可以得到接入请求的类型。如果是WLAN 3GPP的IP接入，3GPP AAA Server就保存这份QoS Profile，这个QoS Profile是和WLAN的capability最相匹配的QoS Profile；如果接入类型是WLAN直接IP接入，3GPPAAA Server就不保存这份QoS Profile，用户通过3GPP AAA完成WLAN接入网认证后，直接联机上网，不访问3GPP PS(Packet Switched，分组交换域)业务。
这样，在WLAN 3GPP的IP接入的QoS供应流程的隧道建立过程中QoS的供应流程中，3GPP AAA Server可以根据保存下来的QoS Profile知道WLAN接入网的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，例如给用户预留的上下行带宽、优先级、时延要求、抖动要求等，再根据从HSS/HLR下发下来的user profile进行综合QoS决策，得到一个与WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，这样就使得下发给PDG的QoS Profile考虑了下发给WLAN AN的QoS Profile和能力，也就保证了3GPP AAA Server下发给WLAN的QoS Profile和下发给PDG的QoS Profile是一致的。请注意，本发明所称的QoS Profile的一致性并不表示要相同，而是表示WLAN和PDG在相同的QoS处理时需要保持一致，例如给用户预留的上下行带宽、优先级、时延要求、抖动要求等需要保持一致，这样才能完成用户端到端的QoS保证。
下面结合图5A、图5B、图6详细说明本发明的具体实施例。
参见图5A所示的WLAN接入QoS供应的流程，实现本发明方法的步骤包括步骤501UE开始WLAN接入的认证流程；步骤502WLAN在Access Request消息中携带自己的能力(Capabilities)给3GPP Server；步骤503用户的QoS Profile从HLR/HSS下发到3GPP AAA Server；步骤504认证消息的交互；步骤5053GPP AAA Server根据用户的接入请求(Access Request)判断WLAN的接入类型；步骤506上述步骤505判断的结果为WLAN直接IP接入时，3GPP AAAServer不保存所述QoS Profile，则执行步骤507；上述步骤505判断结果为WLAN 3GPP的IP接入时，3GPP AAA Server保存所述QoS Profile(该QoSProfile是和WLAN的能力(capability)最相匹配的QoS Profile)，并执行步骤507；步骤507用户的接入请求被接受，3GPP AAA Server将授权的QoSProfile下发给WLAN；步骤508WLAN通知UE认证成功；步骤509WLAN将计费消息下发给3GPP AAA Server，所述计费消息即包含了应用的QoS Profile。
请注意，上述保存QoS Profile的步骤可以在将授权的QoS Profile发送给WLAN之前，也可以在发送给WLAN之后再保存，前提是，已经经过3GPPAAA Server协商WLAN的能力与从HSS/HLR下载的user profile，得到了一个QoS Profile。
此外，根据本发明的WLAN接入QoS供应的流程也可通过下列步骤实现，此为本发明的另一实施例，如图5B所示。
步骤501’UE开始WLAN接入的认证流程；步骤502’WLAN在AccessRequest消息中携带自己的能力(Capabilities)给3GPP Server；步骤503’用户的QoS Profile从HLR/HSS下发到3GPP AAA Server；步骤504’认证消息的交互；步骤505’用户的接入请求被接受，3GPP AAA Server下发授权的QoSProfile给WLAN，同时保存这份QoS Profile；步骤506’WLAN通知UE认证成功；步骤507’WLAN将计费消息下发给3GPP AAA Server，所述计费消息即包含了应用的QoS Profile。
根据上述步骤，当WLAN接入的QoS供应流程完成后，隧道建立过程中QoS的供应流程需作如下修改，请参照图6所示。
步骤601UE发起W-APN(WLAN-Access Point Name)的解决方法并选定一个PDG；
步骤602UE和PDG开始建立隧道；步骤603按照现有技术的TS 33.234进行认证和授权过程；步骤6043GPP AAA Server从HLR/HSS下载用户的profile；步骤6053GPP AAA Server根据保存下来的QoS Profile，了解当前WLAN接入网侧该用户的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，再根据从HSS/HLR下发下来的user profile进行综合QoS决策，得到一个与WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并将结果下发给PDG。
如此，WLAN和PDG在相同的QoS处理时(例如给用户预留的上下行带宽、优先级、时延要求、抖动要求等)就保持了一致，也即本发明声称的保证了3GPP AAA Server下发给WLAN的QoS Profile与下发给PDG的QoSProfile是一致的，从而保证了端到端的服务质量。
需要说明的是，以上所述的实施例仅为说明本发明，而并非用以限制本发明，也就是说，3GPP AAA Server在WLAN接入的QoS供应流程中，先保存下发给WLAN的授权的QoS Profile，然后在隧道建立过程中的QoS供应流程中，再根据保存下来的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以确定下发给PDG的QoS Profile，并将与WALN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下发给PDG，以此来保证下发给PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性，只是本发明的一个较佳实施例，而不是用以限定本发明的保护范围仅限于此，任何熟悉此项技术的人，在本发明的技术启示下所得出的，3GPP AAA Server根据可以得到的在3GPPWLAN接入过程中下发给WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，确定下发给PDG的QoS Profile，以保证下发给PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性的技术方案，均应包含于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种保证无线局域网和封包数据网关的服务质量配置一致性的方法，其特征在于包括下列步骤在WLAN 3GPP IP接入的QoS供应流程中，3GPP AAA Server根据可以得到的在WLAN接入过程中下发给WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，确定下发给PDG的QoS Profile，并下发给PDG，以保证下发给PDG的QoS Profile和WLAN的QoS Profile的一致性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤在WLAN接入的QoS供应流程中，3GPP AAA Server保存下发给WLANAN的授权的QoS Profile；在WLAN 3GPP IP接入的隧道建立过程中的QoS供应流程中，3GPPAAA Server根据保存下来的QoS Profile知道WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLAN AN的能力，以确定下发给PDG的QoS Profile，并将与WLANAN的QoS Profile保持一致的QoS Profile下发给PDG。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在WLAN接入的QoS供应流程中，所述步骤具体包含步骤A3GPP AAA Server判断WLAN的接入类型；步骤B当所述接入类型是WLAN 3GPP IP接入时，还包括步骤B13GPP AAA Server保存经过协商的授权QoS Profile；步骤B23GPP AAA Server将所述QoS Profile下发给WLAN；其中，步骤B1可在步骤B2之前或之后。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤A可以按照用户的接入请求判断WLAN的接入类型。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B中当所述接入类型是WLAN直接IP接入时，3GPP AAA Server不保存授权的QoS Profile，用户在完成WLAN接入网认证后，直接开始进行业务。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在WLAN接入的QoS供应流程中，所述步骤具体包含步骤A’用户的接入请求被接受，3GPP AAA Server下发授权的QoSProfile给WLAN，同时保存这份QoS Profile。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在隧道建立过程中的QoS供应流程中，所述步骤具体包含步骤C1UE发起W-APN的解决方法并选定一个PDG；步骤C2UE和PDG开始建立隧道；步骤C3按照现有技术的TS 33.234进行认证和授权过程；步骤C43GPP AAA Server从HLR/HSS下载用户的profile；步骤C53GPP AAA Server根据上述步骤B保存下来的QoS Profile，了解当前WLAN接入网侧该用户的QoS Profile，再根据从HSS/HLR下发下来的user profile进行综合QoS决策，得到一个与WLAN的QoS profile一致的PDG的QoS Profile，并将结果下发给PDG。
8.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述步骤A或步骤A’前还包含下列步骤UE开始WLAN接入的认证流程；WLAN在Access Request消息中携带自己的能力给3GPP Server；用户的QoS Profile从HLR/HSS下发到3GPP AAA Server；认证消息的交互。
9.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述步骤B或步骤A’后还包含下列步骤WLAN通知UE认证成功；WLAN将计费消息下发给3GPP AAA Server，所述计费消息即包含了应用的QoS Profile。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述QoS Profile包括用户预留的上下行带宽、优先级、时延要求、抖动要求。
全文摘要
本发明涉及一种保证无线局域网和封包数据网关的服务质量配置一致性的方法，是在WLAN 3GPP IP接入过程中，3GPP AAA Server根据可以得到的在WLAN接入时候下发给WLAN AN的QoS Profile或者/以及WLANAN的能力，确定下发给PDG的QoS Profile，以保证下发给PDG的QoSProfile和WLAN的QoS Profile的一致性。本发明可以使得端到端的QoS得到进一步的保证。
文档编号H04L29/06GK101043414SQ20061007596
公开日2007年9月26日 申请日期2006年4月21日 优先权日2006年3月20日
发明者刘丽娜, 莫君贤, 陈卫民, 张鹏 申请人:华为技术有限公司