专利名称：采用混合路径的端到端服务质量的域间协商方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的技术基于以下两种技术基础域内和域间的端到端QoS保障体系。QoS(Quality of Service，服务质量)用于衡量业务对带宽和时延等资源需求的指标。
域内的端到端服务质量保障体系这里的域(Domain)包括GPRS(通用分组无线业务)分组域，或者以GPRS等IP网络作为接入网并与IMS(IP媒体流子系统)网络、PSTN网络交互的网络范围。该QoS保障体系在这样的域内通过策略决定和策略执行完成资源保障以满足业务需要的带宽、时延等质量要求。
请参照图1，每一个域包括IP媒体流子系统(IMS)和IP接入网，域内包括以下与QoS保障相关的模块AFApplication Function，应用层功能，负责应用层会话协商和建立。
PDFPolicy Decision Function，策略决策功能，根据会话类型以及签约信息制定策略。
PEPPolicy Enforcement Point，策略执行点，接受来自PDF的策略信息，应用于会话所对应的媒体数据流，从而达到为该数据流保留资源和达到要求的服务质量的目的。
SBLPService based Local Policy，基于业务的本地策略。由PDF制定并发送给PEP执行。包含QoS的参数，业务相关信息，计费策略等信息。
另一种是域间的端到端服务质量保障体系当一个会话两端的网络分处在两个域并且这两个域没有直接的物理连接时，需要通过一个或多个中间骨干网络(相对于这两个域又称为外部网络)作连接。
在这种情况下，如何将策略应用到中间骨干网络以保证整条通路上的资源，是该体系所要研究的内容，现有技术中提供了几种不同的方法以完成域间策略协商，主要包括两种OFF-PATH模式(离线模式)和ON-PATH模式(在线模式)。
OFF-PATH模式下的网络架构如图1所示，该系统包括两个通过外部骨干IP网连接的域，外部网络中设有资源控制器，用于资源的管理和分配。此种架构的特征是PDF与外网资源控制器通过搭建Gu口相连，完成信令决策层的交互与协商，信令与数据分开在两条通道。
相应的流程如图2所示，包括以下步骤步骤110，策略执行点PEP向策略决策点PDF发送策略决策请求消息；步骤120，PDF生成的授权令牌使其能够识别授权的状态，如果以前的交互没有包含业务信息，PDF将向AF(应用层)发送授权请求；步骤130，AF向PDF返回授权回应消息，携带业务信息；步骤140，基于上述回应的信息，如果AF会话需要的QoS资源与PDF中运营商所制订的策略规则一致，PDF将授权此会话所需要的资源，并在其域间数据库建立IP承载层策略；步骤150，PDF经Gu接口向外网资源控制器发送承载资源请求消息，请求中含带业务信息；步骤160，外网资源控制器向PDF返回带有承载资源协商结果的回应消息；步骤170，如果协商成功，PDF向PEP发送策略决定消息(DEC消息)；步骤180，PEP执行后，向PDF发送策略执行报告消息(RPT消息)，回应决策是否执行成功，完成承载的建立。
OFF-PATH模式存在以下问题1)PDF经Gu接口与外部网络的资源控制器之间，需要组建基于IP的独立的信令网以协商所需的外部网络的资源，这个网络的建设是一个相当大的工程。
2)PDF需要单独为OFF-PATH模式扩展自己的功能，如配置所有外网资源管理器信息，以及相应的路由。
3)PDF需要知道哪些外部网络与PEP直连，这样PDF才能知道和哪些外部网络进行协商。对于不同的PEP可能直连了不同的外部网络。所以PDF需要针对不同的PEP维护不同的外网信息，如资源控制器的地址及其路由。
4)因为ON-PATH和OFF-PATH的流程在PDF侧就不一样，所以PDF在进行协商之前，需要确定选用哪种协商模式。但是由哪个网元来确定，以及如何确定，目前还是没有明确答案的一个问题。
ON-PATH模式下的已有网络架构如图3所示，ON-PATH模式下，外网中没有设置资源控制器，域间资源协商由PEP或GGSN(GPRS支持节点网关)等负责向外网传输数据媒体的网元向外部网络的边缘路由器发起，信令发生路径等同于数据媒体所途径的路径。目前主要的QoS协商信令和协商手段包括使用RSVP系列协议，MPLS-TE协议以及反馈式协商方法。
ON-PATH模式的主要优势是不需要再进行信令网的建立，媒体数据流的路径都经过了QoS信令的保证，保障系数较高。但也存在一些问题，如要求路径中所有路由器支持协商协议等，如RSVP协议。
此外，对于没有配置PDF和PEP功能的IP接入网，其接入外网的网关，例如GPRS分组域中的GGSN，如何与外网的资源控制器就端到端服务质量进行协商，在现有技术中也没有提出解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种端到端服务质量的域间协商方法、系统和设备，即能够利用数据媒体的部分路径，又可与外网资源控制器之间完成服务质量的域间协商。
本发明解决上述技术问题的基本构思是对接入网中与外网直连且负责向外网传输数据媒体的网元进行配置，使其具备和外网资源控制器进行QoS协商的功能。本发明将这些网元称为资源协商发起点(RNIP，RESOURCENEGOTIATION INITIATING POINT)。例如，在域中有PDF的情况下，RNIP等同于PEP；在域为UMTS网络且没有PDF的情况，RNIP等同于GGSN(文中提到的GGSN均指不具备PEP功能的GGSN)或者其他IP接入网中接入外网的网关。
配置完成后，当域中有一个业务需要外部骨干网络资源的保证，并且外部网络通过资源控制器的方式管理本网资源时，由RNIP向外网资源控制器发起承载资源请求，由双方协商决定数据流能否获得在外部网络上的接入许可。这样，即利用了数据媒体的部分路径，又是与外网资源控制器之间进行协商，因此称为混合路径。本发明方法综合了OFF-PATH模式和ON-PATH模式的一些优势，下文中也将该协商方式称之为混合路径模式(Hybrid-PATH模式)。
基于上述构思，本发明提供了一种采用混合路径的端到端服务质量的域间协商方法，应用的系统中，会话两端的网络分处在通过外部网络相连的两个域，且至少有一个外部网络设有资源控制器，该方法包括以下步骤(a)在所述域的接入网中与所述资源控制器直连并负责媒体数据传输的网元上，配置外部网络的路由信息及其资源控制器的寻址信息，以及实现该网元与外部网络资源控制器之间混合路径模式的域间协商功能的模块，使该网元成为资源协商发起点；(b)所述资源协商发起点判断其所在域中有业务需要外部网络资源的保证，且获取了包含目标地址、所需服务质量在内的该业务的信息后，确定一个需要途经的外部网络；(c)所述资源协商发起点获取该外部网络资源控制器的寻址信息，与包含所需服务质量信息的该业务信息一起封装成该资源控制器可识别协议的承载资源请求消息，然后发送到该资源控制器；(d)所述外部网络的资源控制器收到请求后，进行接纳控制和资源分配，然后向所述资源协商发起点发送回应消息，含带协商结果的信息；(e)所述资源协商发起点根据所述回应消息，得到域间服务质量协商的结果。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述资源协商发起点是接入网中的策略执行点，步骤(b)中，它从策略决策功能发送的策略决定消息中获取包含目标地址、所需服务质量在内的业务信息，发起和所述资源控制器间的协商，步骤(e)中，如协商成功，该策略执行点执行策略决定后向所述策略决策功能模块返回执行报告。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述资源协商发起点是通用分组无线业务分组域中的支持节点网关，步骤(b)中，它从该分组域服务支持节点发送的分组数据协议上下文请求消息中获取包含目标地址、所需服务质量在内的业务信息，发起和所述资源控制器间的协商，步骤(e)中如协商成功，该支持节点网关向该服务支持节点返回成功响应。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述步骤(a)中，还在所述资源协商发起点与其直连的外部网络的资源控制器之间配置一个标准的Gw接口，所述资源协商发起点与资源控制器之间交互的消息均采用该标准接口规定的协议消息。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述Gw接口采用的是COPS协议或者DIAMETER协议。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述外部网络有多个且采用至少两种从资源协商点发起或经其发起的协商模式，同时步骤(a)中，还在资源协商发起点上配置选网策略和外部网络支持的协商模式，并增加用于选择外部网络的功能模块；步骤(b)中，所述资源协商点是根据目标IP地址，结合所述本地路由、外网支持的协商模式和选网策略来选择一个需要途经的外部网络，并且在步骤(b)之后还包括步骤(b1)，所述资源协商点判断所选外部网络支持的协商模式，如果是混合路径模式，执行步骤(c)，否则，按各自协商模式规定的流程处理，结束。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点步骤(b)选择外部网络时，还将外部网络入口的流量信息作为判决的一个因素，在其它条件相同时，优先选择流利较小的外部网络。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述步骤(e)中，所述资源协商发起点收到协商失败的回应消息后，在满足本地策略规定的继续选网条件时，重新选择一个网络，返回步骤(c)。
进一步地，上述域间协商方法还可具有以下特点所述外部网络上配置协商模式包括混合路径模式和在线模式。
基于上述构思，本发明还提供了一种可采用混合路径模式的端到端服务质量域间协商的系统，包括会话两端的网络，以及将该两个网络分处的两个域相互连接的外部网络，至少有一个外部网络设有资源控制器并采用混合路径的协商模式，发起会话的接入网中具有一个与所述资源控制器直连并负责媒体数据传输的网元上，其特征在于所述网元还配置了进行域间服务质量协商所需的功能单元，作为资源协商发起点，该资源协商发起点包括信息配置单元、混合路径模式的协商请求发起单元和协商处理单元，其中；所述信息配置单元中配置有外部网络的路由信息，以及外部网络的资源控制器的寻址信息；所述混合路径模式的协商请求发起单元用于获取包含目标地址、所需服务质量在内的服务质量协商所需的业务信息以及所选外部网络资源控制器的寻址信息，将这些信息组织成承载资源请求消息发送到所述选定外部网络的资源控制器；
所述混合路径模式的协商处理单元用于接收来自外网资源控制器的承载资源请求回应，得到域间服务质量协商的结果。
进一步地，上述系统还可具有以下特点所述资源协商发起点是接入网中的策略执行点，该策略执行点中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，执行策略决定并向对应的策略决策功能模块返回执行报告。
进一步地，上述系统还可具有以下特点所述资源协商发起点是分组无线业务分组域中的支持节点网关，该网关中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，向对应的服务支持节点返回成功响应。
进一步地，上述系统还可具有以下特点所述资源协商发起点和所述资源控制器都配置了一个标准Gw接口，用于实现两者之间信令消息的交互。
进一步地，上述系统还可具有以下特点所述外部网络中有的支持混合路径模式外从资源协商点发起或经其发起的其它协商模式，所述资源协商发起点还配置有外部网络及协商模式选择单元、所述其它模式的协商请求发送单元和协商处理单元，其中所述信息配置单元还配置有选网策略、外网支持的协商模式和/或协议的信息；所述外部网络及协商模式选择单元用于在发送协商请求之前，根据外部网络支持的协商模式、路由信息和选网策略选择一个能够保障业务服务质量的网络；所述其它模式的协商请求发起单元和协商处理单元，用于以各自模式规定方式发起与外部网络的域间协商，对收到的承载资源请求回应进行处理。
进一步地，上述系统还可具有以下特点所述其它模式包括在线模式。
基于上述构思，本发明又提供了一种用于实现混合路径模式的端到端服务质量域间协商的设备，该设备是接入网中与外部网络直连并负责媒体数据传输的网元，其特征在于所述设备还配置了进行域间服务质量协商所需的功能单元，包括信息配置单元、混合路径模式的协商请求发起单元和协商处理单元，其中；所述信息配置单元中配置有外部网络的路由信息，以及外部网络的资源控制器的寻址信息；所述混合路径模式的协商请求发起单元用于获取包含目标地址、所需服务质量在内的服务质量协商所需的业务信息以及所选外部网络资源控制器的寻址信息，将这些信息组织成承载资源请求消息发送到所述选定外部网络的资源控制器；所述混合路径模式的协商处理单元用于接收来自外网资源控制器的承载资源请求回应，得到域间服务质量协商的结果。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点该设备是接入网中的策略执行点，其中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，执行策略决定并向对应的策略决策功能模块返回执行报告。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点该设备是分组无线业务分组域中的支持节点网关，其中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，向对应的服务支持节点返回成功响应。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点该设备还配置了一个标准Gw接口，用于实现两者之间信令消息的交互。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点该设备还配置有外部网络及协商模式选择单元，其它从资源协商点发起或经其发起的模式的协商请求发送单元和协商处理单元，其中所述信息配置单元还配置有选网策略、外网支持的协商模式和/或协议的信息；所述外部网络及协商模式选择单元用于在发送协商请求之前，根据外部网络支持的协商模式、路由信息和选网策略选择一个能够保障业务服务质量的网络；
所述其它模式的协商请求发起单元和协商处理单元，用于以各自模式规定方式发起与外部网络的域间协商，对收到的承载资源请求回应进行处理。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点所述其它模式包括在线模式。
进一步地，上述用于实现端到端服务质量域间协商的设备可具有以下特点所述协商处理单元还用于在判断出协商失败后，会根据选网策略，在符合设定继续选网条件时选择另外一个网络发起新的协商，不符合条件时再做失败处理。
由上可知，本发明采用混合路径模式实现域间协商方法，由于资源请求由资源协商发起点发起，对有PDF决策的情况，可充分利用现有网络，避免了OFF-PATH模式下PDF与BCF间的信令网的建立，以及对PDF和PEP与外部网络直连的一致性要求。PDF只需制定策略决策并发送给PEP，没有任何功能扩展，不需要配置、维护和探测任何外部网络的信息，易于网络稳定性维护。而对于没有PDF决策的情况，采用本发明，GGSN仍然可以根据签约的服务质量向外网发起基于混合路径模式的资源协商。
进一步地，当资源协商发起点与多个外部网络连接时，本发明可以在资源协商发起点中配置网络以及协商模式选择功能，对有PDF决策的情况，可有效利用资源协商发起点已有的网络流量信息，选择流量较小的网络进行协商，从而增大了网络资源协商的成功性，资源协商发起点能够配置这样的选择功能是由于对于混合路径模式和ON-PATH等不需要PDF发起协商，并且对PDF都没有新的功能上和流程上的要求的模式来说，混合路径模式可以很容易地和这些模式组合起来实现与不同模式的多个外部网络间的协商。而对于没有PDF决策的情况，GGSN更有利于根据签约的服务质量选择外网并请求协商。
图1是现有OFF-PATH模式下域间QoS保障的网络架构图。
图2是OFF-PATH模式下现有授权QoS资源及域间承载建立的流程图。
图3是现有ON-PATH模式下域间QoS保障的网络架构图。
图4是本发明第一实施例由PEP发起域间协商且只有一个外网时的网络架构图。
图5是本发明第二实施例由PEP发起域间协商且有多个采用不同协商模式的外网时的网络架构图。
图6是本发明第二实施例域间承载建立过程中信令交互的示意图。
图7是本发明第三实施例由GGSN发起域间协商的网络架构图。
图8是本发明第三实施例域间承载建立过程中信令交互的示意图。
具体实施例方式
下面分别以PEP发起的和GGSN发起的混合路径模式的QoS域间协商方法和系统为例，对本发明进行具体的说明。
第一实施例本实施例由PEP发起域间协商且只有一个采用混合路径模式的外网。系统的网络架构如图4所示，会话两端的网络分处在通过外部骨干IP网相连的两个域中，发起协商的域中具有PEP和PDF，外部骨干IP网络具有资源控制器。
为了在PEP与外网资源控制器之间实现混合路径模式的QoS域间协商，本实施例PEP配置有以下功能单元信息配置单元，PEP本地路由中本生已配置有外部网络的路由信息，本实施例还需配置外部网络的资源控制器地址或网段等寻址信息。
混合路径模式的协商请求发起单元，用于收集或获取到QoS协商必要的信息，包括所需的QoS信息(此处指PDF决定的QoS策略)、目标IP地址等，同时，获得所选外网(在本实施例中，PEP只与一个外网相连，只接选取该外部网络就可以了)的资源控制器的IP地址(可以通过配置、域名解析等方式获得)并将这些信息组织成承载资源请求消息，通过Gw接口发送到选定外部网络的资源控制器。
Gw接口，Gw接口是本实施例为了实现PEP与外网资源控制器之间的协商而定义的一个标准接口，可以使用COPS或者DIAMETER等协议。
混合路径模式的协商处理单元，用于处理收到的来自外网资源控制器的承载资源请求回应，即对于成功的回应，执行PDF的策略决定，然后向PDF发送策略执行报告消息(RPT消息)；对于失败的回应，则进行失败处理。
相应地，外网资源控制器主要包括以下三个相关的功能单元本网资源控制单元，用于负责本网资源的管理和分配，完成外部网络的接纳控制；QoS资源协商单元，用于接收来自其他的有签约网络的资源请求，为之分配所需的资源，最后返回响应；以及Gw接口，用于以标准接口的方式实现与PEP的域间协商。除Gw接口外，其它两个单元与现有技术相同。
下面将介绍本实施例域间承载建立的流程，该流程发生在IMS会话建立之后，包括以下步骤步骤210，PEP向PDF发送策略决策请求消息；步骤220，PDF将向AF发送授权请求；步骤230，AF向PDF返回授权回应，携带业务信息；步骤240，PDF授权此会话所需要的资源，在其域间数据库建立IP承载层策略；这四个步骤与图1的现有技术流程相同，其中步骤220和230可省略。
步骤250，PDF经Go接口向PEP发送策略决定消息(DEC消息)，消息中带有包含目标IP地址、QoS策略在内的业务信息；步骤260，PEP从收到的DEC消息中获取上述信息，并获取支持混合路径模式的外网的资源控制器IP地址及路由信息；步骤270，PEP将业务的目标IP地址、QoS策略等信息封装成Gw接口协议的承载资源请求消息，发送到所述外网的资源控制器；步骤280，外网资源控制器收到请求后，进行接纳控制和资源分配，然后通过Gw接口向PEP返回承载资源回应消息，消息中含带协商结果、确认的QoS信息、接收该消息的PEP的IP地址等信息；步骤290，PEP根据回应消息判断是否协商成功，如果是，执行下一步，否则，执行步骤310；步骤300，PEP执行PDF的策略决定，然后向PDF发送策略执行报告消息(RPT消息)，完成承载的建立，结束；步骤310，进行失败处理，结束。
其中步骤250～290是与域间协商直接相关的步骤。
可以看出，采用本实施例混合路径模式的协商方法，具有以下优势1)资源请求由PEP或GGSN发起，而不是策略决策点PDF发起。这样可以充分利用现有网络，避免了OFF-PATH模式下PDF与BCF间的信令网的建立；2)PDF在此模式中没有任何的功能扩展，因此不需要配置、维护和探测任何外部网络的信息(如资源控制器的IP地址、对应的路由，以及网络流量拥塞状况等)，只是制定策略决策(SBLP)并发送给PEP。同时易于网络稳定性维护。
3)OFF-PATH模式下，PDF需要针对不同的PEP维护不同的直连的外网信息，如BCF的地址及其路由等(见第二节中OFF-PATH存在的问题第3点)。如何保证PDF和PEP与外部网络直连的一致性并维护外网信息是一个必要而且重要的问题。本模式采用PEP发送请求则避免了此连接的一致性的保证和维护要求。
第二实施例本实施例由PEP发起域间协商且PEP与多个采用不同协商模式的外网直连，如ON-PATH模式和混合路径模式等。本实施例系统的网络架构如图5所示，与第一实施例不同之处在于，发起协商的域中的PEP与多个外部网络直连，且这些外部网络中有的采用ON-PATH模式协商，有的采用混合路径模式协商，有的可采用ON-PATH和混合路径两种模式协商。有的可支持多种模式协商，本实施例以在ON-PATH和混合路径模式中选择为例。
为了实现与多个直连外网的域间协商，本实施例的PEP需要增加三个相关的功能单元外部网络及协商模式选择单元用于在发送协商请求之前，根据外部网络的对协商模式支持的情况、路由信息和选网策略等选择一个更容易保障业务QoS的网络来协商。其中，配置的选择策略中，将所连接的外网的入口流量状况作为判决的一个因素，在其它条件相同时，优先选择流利较小的外部网络，该流量是由PEP已有的流量检测单元来检测的。
ON-PATH模式的协商请求发起单元，用于以ON-PATH模式发起与外部网络的域间协商。
ON-PATH模式的协商处理单元，用于以ON-PATH模式规定的方式处理收到的承载资源请求回应。
另外，本实施例的PEP具有和第一实施例功能相同的协商请求发起单元和Gw接口，不再重复说明。而信息配置单元和协商处理单元有所不同，其中信息配置单元除配置有路由信息和外部网络资源控制器的地址或网段等寻址信息外，还配置有选网策略(如选择外部网络时对运营策略、网络流量等因素的判决规则，继续选网要符合的条件等)、外网支持的QoS协商模式(如ON-PATH模式、混合路径模式)和协议(指ON-PATH模式下采用的协议，如RSVP协议)的信息。
协商处理单元对于成功回应的处理与第一实施例是相同的，但对于失败的回应，会根据选网策略，在符合设定继续选网条件时选择另外一个网络发起新的协商，不符合条件时再做失败处理。
本实施例采用混合路径模式的外部网络的资源控制器和第一实施例相同，也具有本网资源控制单元、QoS资源协商单元和Gw接口。
在有多个外部网络与PEP直连时，域间承载建立时的各功能模块之间的信令交互过程请参照图6，而域间承载建立流程包括以下步骤步骤410～450，与步骤210～250完全相同，不再赘述；步骤460，PEP从收到的DEC消息中获取包含目标IP地址、QoS策略在内的业务信息后，根据目标IP地址和本地路由、外网支持的QoS协商模式、选网策略(考虑外网入口的流量信息)选择一个需要途经的外部网络；步骤470，PEP判断所选外部网络支持的QoS协商模式，如果是混合路径模式，执行下一步，如果是ON-PATH模式，按ON-PATH模式的流程处理后，结束；这里，如果被选外部网络同时采用ON-PATH模式和混合路径模式，PEP可根据本地配置的选网策略(如运营策略)来选用适当的协商模式。
步骤480，PEP获取所选外网资源控制器的IP地址及路由信息，将其IP地址、QoS策略等业务信息封装成Gw接口协议的承载资源请求消息，通过Gw接口发送到所述外网的资源控制器；步骤490，外网资源控制器收到请求后，进行接纳控制和资源分配，通过Gw接口向PEP返回承载资源回应消息，含带协商结果、确认的QoS信息、接收该消息的PEP的IP地址等信息；步骤500，PEP根据回应消息判断是否协商成功，如果是，执行下一步，否则，执行步骤520；步骤510，PEP执行PDF的策略决定，然后向PDF发送RPT消息，完成承载的建立，结束；步骤520，PEP判断是否满足设定的继续选网条件，如果是，选择另外一个外部网络后返回步骤470，否则进行失败处理，结束。
其中步骤460～500是与域间协商直接相关的步骤。
可以看出，本发明提出的混合路径模式和ON-PATH对于PDF来说都没有新的功能上和的流程上的要求，所以可以很容易地实现对不同协商模式的多个外部网络进行选择和协商。另外，本实施例的PEP可以通过探测所连接的多个外网的入口的流量状况，选择一个流量相对小的外网进行协商，从而增大了网络资源协商的成功性。
第三实施例本实施例由GGSN发起域间协商，且GGSN与多个采用不同协商模式的外网直连。系统的网络架构如图7所示，GPRS分组域中没有配置PDF，GGSN上也没有配置PEP功能，因而不能采用第一和第二实施例的方法，而需要由GGSN根据用户的签约信息和激活参数(如目标IP地址，QoS参数等)向外部网络发起协商请求。
为了实现与多个外部网络的QoS域间协商，本实施例GGSN上需设置信息配置单元、Gw接口、混合路径模式的协商请求发起单元和协商处理单元，ON-PATH模式的协商请求发起单元和协商处理单元、外部网络及协商模式选择单元。各个单元中，只有混合路径模式和ON-PATH模式的协商处理单元的功能与第二实施例不同，即在协商成功或失败后，GGSN是向SGSN(GPRS服务支持节点)而非PDF返回响应消息。
外网资源控制器的功能与前两个实施例是相同的。
本实施例域间承载建立时的各功能模块之间的信令交互过程可参照图7，承载建立的流程则包括以下步骤步骤610，终端发起分组数据协议(PDPPacket data protocol)激活请求，含带业务所需的QoS参数；步骤620，SGSN收到该请求后，对请求进行审核，如果符合签约的QoS标准以及其他签约信息，向GGSN发起用户面的PDP上下文请求消息，含带业务所需的QoS参数、目标IP地址等业务信息；步骤630，GGSN收到请求后，在建立隧道的同时，审查用户的目标IP地址，如果需要外部网络的承载支持，则根据本地路由、外网支持的协商模式和选网策略(考虑外网入口的流量信息)选择一个需要途经的外部网络；
步骤640，GGSN判断所选外部网络支持的QoS协商模式，如果是混合路径模式，执行下一步，如果是ON-PATH等其他模式，按其各自的流程处理后，结束；步骤650，GGSN获取所选外网资源控制器的IP地址及路由信息，将该资源控制器的IP地址、激活时所带的QoS参数、目标IP地址等业务信息封装成Gw接口协议的承载资源请求消息，通过Gw接口发送到所述外部网络的资源控制器；步骤660，外网资源控制器收到请求后，进行接纳控制和资源分配，通过Gw接口向GGSN返回承载资源回应消息，含带协商结果、确认的QoS信息、接收该消息的GGSN的IP地址等信息；步骤670，GGSN收到承载资源的回应消息后判断是否协商成功，如果是，执行下一步，否则，执行步骤690；步骤680，向SGSN返回创建PDP上下文成功的回应，终端和SGSN间建立无线接入承载，SGSN向终端返回激活接受，结束；步骤690，GGSN判断是否满足继续选网条件，如果是，选择另外一个外部网络后返回步骤650，否则GGSN向SGSN返回创建PDP上下文失败的回应，承载建立失败，结束。
其中步骤630～670是与域间协商直接相关的步骤。
很明显，当GGSN只与一个采用混合路径模式的外部网络相连时，可以在第三实施例的基础上去掉ON-PATH模式的协商请求发起单元和协商处理单元，以及外部网络及协商模式选择单元。另外，在流程中需要删除与选网和ON-PATH模式相关的内容。
上述实施例公开了本发明的几种具体实施方案，但本发明并不局限于此。例如，在另一实施例中，PEP和外网资源管理器之间不采用Gw接口，则需要在PEP的协商请求发起单元中设置一个协议转换子单元，用于将QoS协商必要的信息组织成外网资源管理器采用的协议再发送。而在信息配置单元中就需要同时配置外网资源管理器所采用协议的信息。
又如，本发明并不局限于由GGSN和PEP两种资源协商发起点，对于接入网中与外网直连的可传输媒体数据的网元，在配置上必要的功能模块后，都可以作为本发明的资源协商发起点。
权利要求
1.一种采用混合路径的端到端服务质量的域间协商方法，应用的系统中，会话两端的网络分处在通过外部网络相连的两个域，且至少有一个外部网络设有资源控制器，该方法包括以下步骤(a)在所述域的接入网中与所述资源控制器直连并负责媒体数据传输的网元上，配置外部网络的路由信息及其资源控制器的寻址信息，以及实现该网元与外部网络资源控制器之间混合路径模式的域间协商功能的模块，使该网元成为资源协商发起点；(b)所述资源协商发起点判断其所在域中有业务需要外部网络资源的保证，且获取了包含目标地址、所需服务质量在内的该业务的信息后，确定一个需要途经的外部网络；(c)所述资源协商发起点获取该外部网络资源控制器的寻址信息，与包含所需服务质量信息的该业务信息一起封装成该资源控制器可识别协议的承载资源请求消息，然后发送到该资源控制器；(d)所述外部网络的资源控制器收到请求后，进行接纳控制和资源分配，然后向所述资源协商发起点发送回应消息，含带协商结果的信息；(e)所述资源协商发起点根据所述回应消息，得到域间服务质量协商的结果。
2.如权利要求1所述的域间协商方法，其特征在于，所述资源协商发起点是接入网中的策略执行点，步骤(b)中，它从策略决策功能发送的策略决定消息中获取包含目标地址、所需服务质量在内的业务信息，发起和所述资源控制器间的协商，步骤(e)中，如协商成功，该策略执行点执行策略决定后向所述策略决策功能模块返回执行报告。
3.如权利要求1所述的域间协商方法，其特征在于，所述资源协商发起点是通用分组无线业务分组域中的支持节点网关，步骤(b)中，它从该分组域服务支持节点发送的分组数据协议上下文请求消息中获取包含目标地址、所需服务质量在内的业务信息，发起和所述资源控制器间的协商，步骤(e)中如协商成功，该支持节点网关向该服务支持节点返回成功响应。
4.如权利要求1、2或3所述的域间协商方法，其特征在于，所述步骤(a)中，还在所述资源协商发起点与其直连的外部网络的资源控制器之间配置一个标准的Gw接口，所述资源协商发起点与资源控制器之间交互的消息均采用该标准接口规定的协议消息。
5.如权利要求4所述的域间协商方法，其特征在于，所述Gw接口采用的是COPS协议或者DIAMETER协议。
6.如权利要求1、2或3所述的域间协商方法，其特征在于，所述外部网络有多个且采用至少两种从资源协商点发起或经其发起的协商模式，同时步骤(a)中，还在资源协商发起点上配置选网策略和外部网络支持的协商模式，并增加用于选择外部网络的功能模块；步骤(b)中，所述资源协商点是根据目标IP地址，结合所述本地路由、外网支持的协商模式和选网策略来选择一个需要途经的外部网络，并且在步骤(b)之后还包括步骤(b1)，所述资源协商点判断所选外部网络支持的协商模式，如果是混合路径模式，执行步骤(c)，否则，按各自协商模式规定的流程处理，结束。
7.如权利要求6所述的域间协商方法，其特征在于，步骤(b)选择外部网络时，还将外部网络入口的流量信息作为判决的一个因素，在其它条件相同时，优先选择流利较小的外部网络。
8.如权利要求6所述的域间协商方法，其特征在于，所述步骤(e)中，所述资源协商发起点收到协商失败的回应消息后，在满足本地策略规定的继续选网条件时，重新选择一个网络，返回步骤(c)。
9.如权利要求6所述的域间协商方法，其特征在于，所述外部网络上配置协商模式包括混合路径模式和在线模式。
10.一种可采用混合路径模式的端到端服务质量域间协商的系统，包括会话两端的网络，以及将该两个网络分处的两个域相互连接的外部网络，至少有一个外部网络设有资源控制器并采用混合路径的协商模式，发起会话的接入网中具有一个与所述资源控制器直连并负责媒体数据传输的网元上，其特征在于所述网元还配置了进行域间服务质量协商所需的功能单元，作为资源协商发起点，该资源协商发起点包括信息配置单元、混合路径模式的协商请求发起单元和协商处理单元，其中；所述信息配置单元中配置有外部网络的路由信息，以及外部网络的资源控制器的寻址信息；所述混合路径模式的协商请求发起单元用于获取包含目标地址、所需服务质量在内的服务质量协商所需的业务信息以及所选外部网络资源控制器的寻址信息，将这些信息组织成承载资源请求消息发送到所述选定外部网络的资源控制器；所述混合路径模式的协商处理单元用于接收来自外网资源控制器的承载资源请求回应，得到域间服务质量协商的结果。
11.如权利要求10所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述资源协商发起点是接入网中的策略执行点，该策略执行点中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，执行策略决定并向对应的策略决策功能模块返回执行报告。
12.如权利要求10所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述资源协商发起点是分组无线业务分组域中的支持节点网关，该网关中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，向对应的服务支持节点返回成功响应。
13.如权利要求10、11和12所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述资源协商发起点和所述资源控制器都配置了一个标准Gw接口，用于实现两者之间信令消息的交互。
14.如权利要求10、11和12所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述外部网络中有的支持混合路径模式外的其它协商模式，所述资源协商发起点还配置有外部网络及协商模式选择单元、其它从资源协商点发起或经其发起的模式的协商请求发送单元和协商处理单元，其中所述信息配置单元还配置有选网策略、外网支持的协商模式和/或协议的信息；所述外部网络及协商模式选择单元用于在发送协商请求之前，根据外部网络支持的协商模式、路由信息和选网策略选择一个能够保障业务服务质量的网络；所述其它模式的协商请求发起单元和协商处理单元，用于以各自模式规定方式发起与外部网络的域间协商，对收到的承载资源请求回应进行处理。
15.如权利要求14所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述其它模式包括在线模式。
16.一种用于实现混合路径模式的端到端服务质量域间协商的设备，该设备是接入网中与外部网络直连并负责媒体数据传输的网元，其特征在于所述设备还配置了进行域间服务质量协商所需的功能单元，包括信息配置单元、混合路径模式的协商请求发起单元和协商处理单元，其中；所述信息配置单元中配置有外部网络的路由信息，以及外部网络的资源控制器的寻址信息；所述混合路径模式的协商请求发起单元用于获取包含目标地址、所需服务质量在内的服务质量协商所需的业务信息以及所选外部网络资源控制器的寻址信息，将这些信息组织成承载资源请求消息发送到所述选定外部网络的资源控制器；所述混合路径模式的协商处理单元用于接收来自外网资源控制器的承载资源请求回应，得到域间服务质量协商的结果。
17.如权利要求16所述的端到端服务质量域间协商的设备，其特征在于，该设备是接入网中的策略执行点，其中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，执行策略决定并向对应的策略决策功能模块返回执行报告。
18.如权利要求16所述的端到端服务质量域间协商的设备，其特征在于，该设备是分组无线业务分组域中的支持节点网关，其中的混合路径模式的协商处理单元还用于在判断协商成功后，向对应的服务支持节点返回成功响应。
19.如权利要求16、17和18所述的端到端服务质量域间协商的设备，其特征在于，该设备还配置了一个标准Gw接口，用于实现两者之间信令消息的交互。
20.如权利要求16、17和18所述的端到端服务质量域间协商的设备，其特征在于，该设备还配置有外部网络及协商模式选择单元，其它从资源协商点发起或经其发起的模式的协商请求发送单元和协商处理单元，其中所述信息配置单元还配置有选网策略、外网支持的协商模式和/或协议的信息；所述外部网络及协商模式选择单元用于在发送协商请求之前，根据外部网络支持的协商模式、路由信息和选网策略选择一个能够保障业务服务质量的网络；所述其它模式的协商请求发起单元和协商处理单元，用于以各自模式规定方式发起与外部网络的域间协商，对收到的承载资源请求回应进行处理。
21.如权利要求20所述的端到端服务质量域间协商的系统，其特征在于，所述其它模式包括在线模式。
22.如权利要求20所述的端到端服务质量域间协商的设备，其特征在于，所述协商处理单元还用于在判断出协商失败后，会根据选网策略，在符合设定继续选网条件时选择另外一个网络发起新的协商，不符合条件时再做失败处理。
全文摘要
本发明要解决的技术问题是提供一种端到端服务质量的域间协商方法、系统和设备，对接入网中与外网直连且负责向外网传输数据媒体的网元进行配置，使其具备和外网资源控制器进行QoS协商的功能，作为资源协商发起点(RNIP)；配置完成后，当域中有一个业务需要外部骨干网络资源的保证，并且外部网络通过资源控制器的方式管理本网资源时，由RNIP获取协商所需的信息和选定外部网络的资源控制器的寻址信息，封装成该资源控制器可识别协议的承载资源请求消息，然后发送到外网资源控制器，并接收该资源控制器的回应消息。本发明既利用了数据媒体的部分路径，又是与外网资源控制器之间进行协商，综合了OFF－PATH模式和ON－PATH模式的优势。
文档编号H04L12/28GK1885814SQ20051008080
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者王志海, 王卫斌 申请人:中兴通讯股份有限公司