专利名称：提供基于触发的流量管理的制作方法
技术领域：
本公开涉及用于在通信网络中对分组流提供基于触发的动态改变的系统和方法。
背景技术：
无线通信系统和网络结合例如包括卫星通信系统、便携式数字助理(PDA)、膝 上型电脑和蜂窝电话在内的许多应用一起使用。这样的应用的用户获得的一种重要的益 处是只要用户在这样的无线通信系统的范围之内就可连接到网络(例如，因特网)的能 力。当前的无线通信系统使用电路交换或分组交换或者它们的组合来向移动节点提 供移动数据服务。移动节点可以是蜂窝电话、PDA、黑莓(Blackberry)、具有无线卡的膝 上型电脑或任何其它无线设备。一般而言，利用基于电路的方法，无线数据利用物理交 换路径通过数据发送者与接收方之间的专用(以及不被中断)连接而被运载。一旦建立 了直接连接，则只要发送者和接收者有数据要交换就维持该连接。这样的直接和专用交 换路径的建立导致在连接被关闭之前固定份额的网络资源被占用。当不再需要发送者与 接收者之间的物理连接时，该连接被拆断并且网络资源按照需要被分配给其它用户。另一方面，基于分组的方法不会永久地将传输资源指派给给定呼叫，并且不需 要数据的发送者和接收者之间的物理连接的建立和拆断。一般地，基于分组的方法中的 数据流被“分组化”，其中，数据被划分为分离的多段信息，并且每段接收“头部”信 息，其例如可以提供源信息、目的地信息、与分组中的比特数目有关的信息、优先级信 息以及安全信息。然后基于头部信息将分组独立地路由到目的地。分组流可以包括多个 分组或单个分组。诸如合法截取(搭线)、虚拟私有网络(VPN)和防火墙之类的服务可 被应用于分组流。基于分组的通信已经发展为包括IP多媒体子系统(IMS)。IMS是用于向移 动节点递送因特网协议(IP)多媒体的结构框架。呼叫会话控制功能(CSCF)可以管 理在IMS核心中出现的信令的大部分。CSCF功能在逻辑上可被划分为三个功能代 理-CSCF (P-CSCF)、质问 CSCF (I-CSCF)和服务 CSCF (S-CSCF)。另外，按照两个 不同组来构想CSCF功能以用于包括在两个不同拓扑中全球移动通信系统(GSM)和 CDMA2000。第三代合作伙伴计划(3GPP)负责与GSM系统一起工作的IMS，并且第三 代合作伙伴计划2 (3GPP2)负责与CDMA系统一起使用的并且基于3GPP IMS概念的多媒 体域(MMD)。得到重视的另一方面是服务质量(QoS)，因为网络正寻求确保对用户的服务水 平，以针对移动节点运行诸如VoIP、流传输媒体、游戏等之类的应用。QoS通常通过在 递送处理的某个点处为数据流提供一定水平的带宽而起作用。在信息的传输相当恒定的 线缆网络上，其工作良好。然而，当传输介质不确定时，QoS可能由于诸如干扰或衰落 之类的状况而无法为用户提供实际的服务水平。
图1是图示出根据某些实施例的IP多媒体子系统(IMS)体系结构的框图；图2是图示出根 据某些实施例的多媒体域(MMD)体系结构的框图；图3是图示出根据某些实施例的网关和通信网络的框图；图4是图示出根据某些实施例的涉及提供基于触发的流量管理的信令的信令 流；图5是图示出根据某些实施例的对分组流提供基于触发的动态管理的框图；图6是图示出根据某些实施例的用于对分组流提供基于触发的动态管理的网关 内的机制的框图；以及图7是图示出根据某些实施例的在网关上运行的模块的框图。
具体实施例方式在一些实施例中公开了用于在通信网络中基于触发动态管理分组流的系统和方 法。网关可被用来在IP多媒体子系统(IMS)和多媒体域(MMD)体系结构中对分组流实 现服务质量(QoS)。QoS实施和QoS的动态应用可以通过硬件和软件的组合来提供。驻 留在网关内的可以是一个或多个网络处理单元、线卡、以及分组和语音处理卡。QoS通 常通过在递送处理中的某个点处为数据流提供一定水平的带宽来起作用。例如，在分组 数据服务节点(PDSN)或类似网络设备处确保一定带宽。在某些实施例中，通过利用触 发逐订户地在IMS和MMS拓扑中动态地提供QoS。触发可以是与目的地有关的规则，目 的地例如是统一资源定位符(URL)和/或订户正访问的服务(例如，电子邮件、视频、 消息传输)。规则可被用来改变网关提供的QoS和/或流量管理。图1图示出根据某些实施例的示出了网络设置逻辑组件的IP多媒体子系统 (IMS)。图 1 包括P-CSCF 110、I-CSCF 112、S-CSCF 114、归属订户服务器(HSS) 116、 订户定位功能(SLF) 118、用户设备(UE) 120、突破网关控制功能(BGCF) 122、媒体网关 控制功能(MGCF) 124、媒体网关(MGW) 126、公共交换电话网络(PSTN) 128、多媒体资 源控制器(MRFC) 130和多媒体资源功能处理器(MRFP) 132。HSS 116是支持处理呼叫和 会话的S-CSCF或其它网络实体的主用户数据库。HSS 116存储诸如用户简档之类的与订 阅有关的信息，执行用户认证和授权，并且可以提供与用户的物理位置有关的信息。当 多个HSS被用在网络中时，SLF 118可被用来将询问指引至存储信息的HSS 116。老的 信令网络也可将HSS用于服务。MRFC 130与S-CSCF 114通信并且控制MRFP 132实现 媒体有关的功能。MRFC 130与MRFP 132的组合在归属网络中提供了媒体源。BGCF 122是可基于电话号码进行路由的服务器，并且当在电路交换网络上拨打电话时使用。 MGCF 124和MGW 126被用来将来自IMS的信令转换为适合于PSTN 128电路交换网络 的信令。IP多媒体子系统网络可以包括向用户设备(或移动节点)120提供服务的应用服 务器和其它网络实体。图2图示出了较大网络内的多媒体域(MMD)系统210。MMD系统210包括与 图1的IMS系统相同的功能中的许多功能，但是还包括与接入网络214通信的接入网关 /外地代理212，以及向移动站218(或移动节点)提供移动IP支持的归属代理216。可被包括在IMS或MMD网络中的策略决定功能(PDF)存储管理用户的会话的策略。诸如 开放系统体系结构(OSA)应用服务器222和SIP应用服务器224之类的应用服务器提供 应用，例如，基于位置的服务、视频、电子邮件、聊天、游戏以及其它数据和多媒体内容。如图1和2所示，多个功能可以包括在IMS和MMD拓扑中。这些功能中的数个 被用于例如提供基于IP的语音(VoIP)路由和增强服务，例如增强计费、有状态防火墙、 流量性能优化(TPO)。在一些实施例中，这些功能中的一个或多个可以由网络中的单个 实体(例如网关)来提供。IMS和MMS拓扑还允许提供如下应用，例如VoIP、流传输 视频、流传输音乐、多用户游戏、基于位置的服务以及递送给移动节点的多种内容。图3图示出了根据某些实施例的与移动节点通信的分组。图3包括移动节点 310、无线电接入网络(RAN)、IP载体接入网络(IPCAN) 314、网关316、因特网318、 web服务器320和媒体服务器322。网关316可以是分组数据服务节点(PDSN)、网关 GPRS支持节点(GGSN)或任何其它适用网络设备。在一些实施例中，用户可以在其移 动节点310上通过HTTP请求描述消息324请求内容。HTTP请求描述消息324可用于 从诸如 google.com、ebay.com、etrade.com> nvtimes.com 以及 abc.go.com 之类的各禾中目的 地检索信息。当在网关316处接收到订户的包括特定目的地的请求时，网关316可以使 用某些目的地来触发特定于该目的地和该订户的流量管理和服务质量(QoS)。网关316 还可以基于目的地信息来修改分组信息以处理和提供服务。移动节点310可以向媒体服 务器322发送请求326 (例如实时流传输协议(RTSP)请求)以请求视频、音频或其它内 容。网关316可以基于订户所访问的内容或服务的触发来提供动态QoS改变并且可以提 供对分组流的处理。对动态QoS改变的触发可以基于内容或服务的提供商。例如，网关316的运营 商可以与诸如Amazcm.com之类的提供商汰成以下协定从移动节点访问该站点的用户 被提供有一定等级的访问。在一些实施例中，无论用户与运营商的服务水平协定如何都 可以提供该一定等级的访问。一定等级的访问可以包括向用户提供比其订阅而得到的 QoS更高的QoS，向正访问该提供商的内容的用户提供较高带宽，或者提供优于尽力而 为的服务。提供商可能希望与网关316的运营商达成协定，以向正访问其内容的用户提 供比其通常将得到的服务水平的更好的某个服务水平，从而吸引用户。移动节点的用户 可能更倾向于使用一个网站或者与另一网站相比更倾向于使用一个网站，因为体验将变 得更快更愉快。该协定可以使提供商必须补偿网关的运营商。触发还可以基于多个信息。在一些实施例中，使用这样的算法，该算法向正被 访问的网站/IP地址或内容、移动设备的所标识用户、访问发生的位置和/或一天中的时 间指派权重。可以通过分组头部中的目的地IP地址来提供IP地址。用户的标识可以通 过用户id、网络访问标识符(ΝΑΙ)、移动节点标识符(MSID)或订户身份模块(SIM)卡 标识符来提供。位置信息可以从移动节点所发送的GPS信息或者诸如为移动节点提供附 接点的小区id之类的信息来提供。时间信息可以由分组头部中的时间戳来提供。触发例如可由这样的企业客户使用，该企业客户希望提供用于访问企业内联网 或公司电子邮件的优于尽力而为或更高水平的QoS，但是不同样关心对其它信息的访问 速度。位置也可作为一个因素，因为客户可能希望支付更多以便在其家庭网络或居住位置具有优于尽力而为的服务。触发信息还可以用来以访问某些提供商的某些客户为目 标。例如，提供商可能希望向企业客户或从某个位置访问站点的用户提供更好的访问。 提供商可能希望吸引例如加利福尼亚(California)的用户，因此提供商同意运营商给予从 加利福尼亚访问内容的用户优于尽力而为的服务。算法还可以被配置为涉及多种访问等 级。例如，在工作时间期间访问公司内联网的企业客户可被提供可能的最高带宽，而同 一企业客户在非工作时间期间可被提供较低带宽。如果企业客户在非工作时间期间访问 与工作无关的网站，则该客户将被提供尽力而为的服务。图4图示出了根据某些实施例的提供基于触发的QoS和流量管理所涉及的通信 的信令示图。图4包括移动节点410、网关412、web服务器414和策略控制资源功能 (PCRF)416。移动节点410向网关412发送获取消息418以获取订户指定的内容，例如 网站abc.go.com。网关412将获取消息420转发给适当web服务器414。网关412可以 针对将被路由通过某些软件模块或到达网关412的某些端口的内容来修改消息。网关412 还可以将目的地信息或诸如服务触发之类的其它触发中继给PCRF 416以确定适当的服务 质量(QoS)或流量管理，并且适当的策略信息被发送给网关412。web服务器414发送HTTP 200 OK消息424。该消息可以包括含有资源的各种信 息，例如如果资源是超文本标记语言(HTML)和一些图片的话。在几乎同一时间，PCRF 416在消息426中向网关412发送与QoS和流量管理有关的策略信息。网关412可以使 用该策略信息在消息428中更新或与移动节点410协调(negotiate) QoS。网关412还可以 基于从PCRF416接收的策略信息来向web服务器414与移动节点410之间的任何分组流 提供服务和管理功能。在消息430中，从web服务器414发送来的信息被发送给移动节 点410。移动节点410与web服务器414之间的通信可以通过消息传输432以更新后的 QoS并且可能地以通过触发使能的流量管理特征来继续。当会话完成或新的触发被获得 时，网关处的策略可被更新。触发例如可以是URL中的信息、所请求或发送的内容的文件类型、消息格式或 头部信息，或者用来提供诸如电子邮件或即时消息之类的服务的应用。在一个示例中， 用户可以访问流传输媒体以观看视频。网关可用来检测流传输媒体请求，例如实时流传 输协议(RTSP)或实时协议(RTP)分组，以便为订户触发适当的QoS或在线(inline)服 务。在一些实施例中，在线服务可以在线被提供给网关内的分组流。触发规则可被设 置以检测用来输运流传输媒体的媒体容器，例如3GP、MPEG-x、AVK MOV、WAV、 Realmedia、AIFF> XMF> IFF、ASF、DVR-MS> Ogg> OGM> NUT、MXF> ratDVD、 SVK VOB、DIVX以及任何其它适用媒体容器。如果与规则匹配，则指定的QoS或在 线服务可被提供。除了基于触发为分组流设置QoS以外，还可在网关内实现其它处理。 例如，网关还可以取决于所接收的任何策略指令和触发来对媒体流执行在线转码。取决 于移动节点，转码可以涉及添加冗余、交织或者可能地添加纠错码。在一些实施例中， 网关可以增加分配给移动节点的带宽，并且使用附加带宽来对从媒体服务器接收的流传 输媒体进行转码。样本消息流被提供作为如何实现一些实施例的示例。深度分组检视(DPI)规则 被激活或安装来检测分组流中的触发。从移动节点410经由网关412发送给web服务器 416的获取消息418的示例如下所示
GET/lost.sdp HTTP/1.1Host www.abc.go.comAccept application/sdp网关412可以检测诸如abc.go.com之类的触发。利用消息424，web服务器416 经由网关412发送200 OK消息；一个示例如下所示HTTP/1.1200 OKContent-Type application/sdpv = 0ο = -2890844526 2890842807 IN IP4 192.16.24.202S = RTSP Sessionm = audio O RTP/AVP Oa = control rtsp //mediaserver.com/lost/audio.enm = video O RTP/AVP 31a = control rtsp //mediaserver.com/lost/video在一些实施例中，网关412还可以检测分组流中的这样的触发，例如RTSP会话 消息传送、源(mediaserver.com)或应用(会话描述协议(sdp))，并且创建代理实例。代 理实例可以修改消息424，以使得移动节点直接向网关412发送将来的消息；消息430的 实例如下所示HTTP/1.1 200 OKContent-Type application/sdpv = 0ο = -2890844526 2890842807 IN IP4 192.16.24.202S = RTSP Sessionm = audio O RTP/AVP Oa = control rtsp //ST16.inline.trigger-service.com/lost/audio.enm = video O RTP/AVP 31a = control rtsp //ST16.inline.trigger-service.com/lost/video 如上面的示例消
息所示，网关可以修改与来自web服务器416的内容有关的消息，同时使内容保持不变。图5图示出了根据某些实施例的在接入网关处提供基于触发的服务质量调节。 图5包括移动节点510、3G因特网协议载体接入网络(IPCAN) 512、网关514、因特网 516、web服务器518、媒体服务器520以及策略和计费规则功能(PCRF) 522。网关514可 以利用深度分组检视来检测触发，并且在网关处为分组流创建背对背用户代理(B2BUA) 或代理实例。代理实例可以允许对网关514的任意侧上的呼叫段(call leg)之间的其它 在线服务的转码和提供。沿着移动节点510的分组中继可以通过与web服务器518传输 HTTP消息524来启动会话。在任意点时，深度分组检视可以检测提示QoS和/或流量 管理的改变的触发。网关514可以通过检视分组来检测移动节点510与媒体服务器520 之间的消息526中的(一个或多个)触发。在一些实施例中，网关建立B2BUA实例，该B2BUA实例可以建立与移动节点 510之间的呼叫段并且建立与媒体服务器520之间的第二呼叫段。网关514还可以创建一个或多个代理实例。代理实例可以在深度分组检视检测到触发时被建立。网关514可 以建立代理实例来管理从媒体服务器520到移动节点510的分组流。通过分组流量中部 的网关514，网关可以控制媒体流，重新协调流的提供或参数，并且可以对分组流执行处 理。网关还可以中继分组流而不修改任何分组或分组头部。网关还可以接收与如何并且 /或者何时基于触发信息来改变分组流的管理或分组流量的QoS有关的指令。这些指令 可以来自PCRF 522。例如，在图5中，PCRF 522更新针对移动节点510的QoS。网关 514重新协调分组流以适合于更新后的QoS。图6图示出了根据一些实施例的经过网关的分组流。图6包括移动节点610、无 线电接入网络(RAN) 612、接入网关614、网关616、服务器618、因特网620以及外部或 内部在线服务622和624。在某些实施例中，接入网关614和网关616可以是同一网关。 网关616包括网关处理单元(NPU)626、触发流628、进入IP数据流630、外出IP数据流 632、IPSG管理器634、会话管理器636、其它服务模块638、内容服务操纵(CSS)应用 接(API) 640以及模块通信642。RTSP流628、进入IP数据流630、外出IP数据流632、 IPSG管理器634和会话管理器636可以用软件实现，并且可用来向分组流提供服务。触 发流628可由IPSG管理器634用来监视去往服务器618的消息中的触发。在某些实施例 中，该流可以通过在消息中检查某些信息来监视消息，并且如果消息满足某标准则将消 息发送给IPSG管理器或另外的模块以用于深度分组检视。请求由IPSG管理器634接收以进行处理。IPSG管理器634在网关616中检视 消息以激活或去激活会话并且基于用于特定订户的规则来检查触发条件。在IPSG管理器 634检视消息期间，可用来建立会话、认证会话并将会话链接到订户简档的消息被获取。 该信息可以通过模块通信642被发送给会话管理器636，模块通信642可以由硬件或软件 的任何组合来实现。当与媒体服务器618通信时，IPSG管理器634可以建立与接入网关 614所使用的端口号相对应的一个或多个触发流628。IPSG管理器634可以在与处理从接入设备接收的消息有关的至少两种模式中作 用。在一些实施例中，IPSG管理器634处于服务器模式。在服务器模式中，消息去往 网关616并且IPSG管理器634发出响应644，其中，网关616实现B2BUA或代理实例。 在其它实施例中，IPSG管理器634处于检视模式，并且消息不被引导去往网关，因此消 息通过NPU 626被引导至IPSG管理器634。在IPSG管理器634处，消息被检视，并且 在消息被转发646之前信息被提取。在两种模式中，消息被检视，并且信息被提取并被 发送给会话管理器636。IPSG管理器634可以通过通信模块642来检视建立消息和拆断 消息以激活和去激活会话。会话管理器636可以创建至少一个IP数据流，该IP数据流可以包括IP数据流 630和632。外出IP数据路632更可能被实现为流传输媒体，因为该流是经由下行链路 被提供的。然而，例如当用户在移动节点上参与视频电话或游戏时，可以使用这两种IP 流，因为使用了上行链路和下行链路两者。进入IP数据流630向会话管理器636指示分 组是来自移动节点610的，以使得会话管理器636可以中继分组或者提供诸如转码之类的 在线服务。当分组到达外出IP数据流632时，进行类似的处理。与进入IP数据流630类 似地，外出IP数据流632逐个订户会话地识别分组并且将分组转发给会话管理器636以中 继或提供每个订户的在线服务，例如增强计费、有状态防火墙、流量性能优化(TPO)和高级服务(例如，区分内容的计费、有状态防火墙、转码和VPN服务)。在某些实施例 中，当新的会话被激活并且会话管理器636从IPSG管理器634接收到提取出的信息时， 会话管理器636可以认证该会话以载入订户简档。认证可以涉及NAI、MSID,用户姓 名和口令，或者移动节点610的任何其它认证属性。订户简档包括配置信息，例如订户 访问控制列表(ACL)、相应的CSS重定向，以及用于该订户的其它服务。在某些实施例 中，访问控制列表可用来实现触发规则。当呼叫被认证或授权后，动态QoS逐个会话地 被建立，并且数据流开始。会话管理器还可以利用PCRF来认证订户，因此PCRF可以 发送关于QoS的指令。CSS API 640是基于分组的内容(其包括分组头部中的信息)来定义网关如何处 理分组流的模块。内容服务操纵(CSS)API 640包括如下特征，例如负载均衡、网络地址 转换(NAT)、HTTP重定向和DNS重定向。在一些实施例中，CSS API 640使用从订户 简档获得的信息来选择适当的内容服务提供商(例如，在线服务或外部内容服务器)并且 以负载均衡的方式来路由分组流。负载均衡可以通过诸如轮询、最少负载、目的地散列 和归一化响应时间监视之类的多个算法来完成。CSSAPI 640还可以通过因特网控制消息 协议(ICMP)、超文本传送协议(HTTP)、传送控制协议(TCP)和文件传送协议(FTP)保 活机制来检视外部服务器的健康。通过检视外部服务器的健康，CSS API 640可以在外部 服务器出故障时重定向分组流。CSS API 640还可以通过将媒体流重定向到DSP卡以进 行处理来实现转码。CSSAPI 640可以结合动态服务质量将媒体流分组流指引至增强计费 服务(ECS)。图7图示出了根据某些实施例的可用来在网关中实现基于触发的动态QoS的控 制平面体系结构。会话管理器710为移动节点的用户会话数据流提供服务并对其进行处 理。会话管理器710 (其是与如上所述的相同的会话管理器)包括功能层，例如系统服务 层712、呼叫处理层714和呼叫处理支持服务层716。系统服务层712提供用于使指令被 传递到会话管理器和其它层的接口。可以提供命令行界面(CLI) 718。网络处理单元720 可用来提供分组流并用于其它处理。呼叫处理层714包括服务代理/服务控制交互管理器 (SCIM) 722、含有 I-CSCF 726、P-CSCF 728 和 S-CSCF 730 的 CSCF 核心 724、统一消息 映射接口 732、应用734和SIP栈736。应用734包括注册功能。注册功能缓存与订户 和会话有关的信息，使得能够查找信息而无需询问外部数据库。在一些实施例中，CSCF 核心包括CSCF功能之一，例如P-CSCF。呼叫处理支持服务层716包括多种服务，例 如路由和地址转换服务738、订户管理服务740、改变接口服务742、媒体接口服务744、 QoS策略接口服务746、安全接口 748和监管服务器接口 750。关注呼叫处理层714，该层包括信令协议和使用通用SIP作为应用程序接口 (API)的呼叫控制。信令协议可以是SIP或者可以是其它协议，如ISUP、MGCP或 H.323。此外，呼叫处理层714允许SIP变体与其它协议经由统一映射接口而相互作用。 统一映射接口可以将特定于协议的消息和参数转换为类似API格式的通用SIP。在一些实 施例中，SIP类的消息被使用，因为SIP具有最大消息集并且可以涵盖针对SIP和其它协 议的可能的消息传输场合。呼叫处理层714还可以通过将不需要CSCF核心处理的数据置 于信封中来对该信息提供透明性。不感兴趣的参数可被置于信封中并保持不变。CSCF 核心允许任何文本串作为呼叫和被呼叫号码，并且该号码不必受限于E.164号码。该号码例如可以是记录地址(AOR)或具有域名的任何名称串。解复用管理器752驻留在信号路由层754中，如图7所示。信号路由层754与解 复用管理器一起可以确定分组流被发送到哪里以用于处理。分组流可被发送到处理实例 以供进一步处理和/或信号处理。解复用管理器可用来分析进入网关的分组流或流量。 该分析可以包括分组嗅探、从分组头部提取信息、对提取的信息分类、深度分组检视 以及处理从一个或多个分组获得的信息。被解复用管理器分析的消息可以包含可被提取 (嗅探)出的信息，例如指派给移动节点的IP地址、网络接入标识符(NAI)、国际移动订 户身份(IMSI)、移动订户标识(MSID)、相关ID (用于CDMA实现方式)、用户数据记 录(UDR)、事件数据记录(EDR)、呼叫站ID和/或任何其它适用信息。在一些实施例 中，一个版本的解复用管理器可被用作代理实例。在一些实施例中，上述网关在机箱(chassis)中实现。该机箱可以实现多种不同 的集成功能。在一些实施例中，接入网关、分组数据服务节点(PDSN)、外地代理(FA) 或归属代理(HA)可在机箱上实现。在其它实施例中，还可以在机箱上实现的其它类型 的功能是网关通用分组无线电服务支持节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)、 分组数据互通功能(PDIF)、接入服务网络网关(ASNGW)、机制、接入网络、用户平面 实体(UPE)、IP网关、接入网关、会话发起协议(SIP)服务器、代理呼叫会话控制功能 (P-CSCF)以及协调呼叫会话控制功能(I-CSCF)。在某些实施例中，上述其它类型的功 能中的一个或多个被集成在一起或者由统一功能来提供。例如，接入网络可与PDSN相 集成。机箱可以包括 PDSN、FA、HA、GGSN、PDIF、ASNGW> UPE> IP 网关、接 入网关或者任何其它适用的接入接口设备。网关还可以支持从利用宽带网络连接到网关 的微微基站发起的会话。个人或企业可以在家中或工作中使用微微基站来支持一个或多 个移动节点。网关可以在从微微基站越区切换到宏基站期间提供基于触发的流量管理， 同时维持移动节点的流量管理。在某些实施例中，机箱由Massachusetts的Tewksbury的 Starent网络公司在ST 16或ST40多媒体平台中提供。机箱可以包括用于装载应用卡和线卡的插槽。中板(midplane)可以在机箱中 用来提供机箱内通信、电源连接以及各种所安装的卡之间的传输路径。中板可以包括总 线，例如交换结构、控制总线、系统管理总线、冗余总线以及时分复用(TDM)总线。交 换结构是通过在应用卡与线路卡之间建立卡间通信而实现的基于IP的传输路径，以用于 遍及机箱的用户数据。控制总线将机箱内的控制处理器与管理处理器互连。机箱管理总 线提供对如下系统功能的管理例如提供电能、监视温度、板状态、数据路径错误、卡 复位，以及其它故障切换特征。冗余总线在硬件故障的情况中提供对用户数据的输送以 及冗余链路。TDM总线提供对系统上的语音服务的支持。机箱至少支持两类应用卡交换处理器卡和分组加速器卡。交换处理器卡用 作机箱的控制器并且负责这些事情，例如初始化机箱以及将软件配置载入机箱中的其它 卡。分组加速器卡提供分组处理和转发能力。每个分组加速器卡能够支持多种环境 (context)。可以将硬件引擎与卡一起部署来支持用于压缩、分类流量调度、转发、分组 过滤和统计汇编的并行分布处理。分组加速器卡通过利用控制处理器和网络处理单元(NPU)来执行分组处理操 作。网络处理单元确定分组处理需求；从各个物理接口接收用户数据帧/向各个物理接口发送用户数据帧；作出IP转发决定；实现分组过滤、流插入、删除和修改；执行流量 管理和流量工程；修改/添加/剥除分组头部；并且管理线路卡端口和内部分组输送。 也位于分组加速器卡上的控制处理器提供基于分组的用户服务处理。位于机箱内的线路 卡提供输入/输出连接并且还可以提供冗余连接。在一些实施例中，机箱的ST40实施例可以支持系统管理卡(SMC)和分组服务 卡(PSC)。系统管理卡是用于管理和控制机箱中的其他卡的系统控制和管理卡。分组服 务卡是提供多线程点到点分组数据处理以及上下文处理能力等的高速处理卡。操作系统软件可以基于Linux软件内核，并且在机箱中运行具体应用，例如监 视任务和提供协议栈。软件允许将机箱资源分别地分配用于控制和数据路径。例如， 某些分组加速器卡可以专用于执行路由或安全控制功能，而其它分组加速器卡专用于处 理用户会话流量。在一些实施例中，当网络需求改变时，可以动态地部署硬件资源以满 足需求。可以使系统虚拟化以支持多种逻辑服务实例，例如技术功能(例如，PDSN、 ASNGW> PDIF、HA、GGSN 或 IPSG)。机箱的软件可以被划分为执行具体功能的一系列任务。这些任务按照需要彼此 通信以共享遍及机箱的控制和数据信息。任务是执行与系统控制或会话处理有关的具体 功能的软件处理。在一些实施例中，三类任务在机箱内操作关键任务、控制器任务和 管理器任务。关键任务控制与机箱处理呼叫的能力有关的功能，例如机箱初始化、错误 检测和恢复任务。控制器任务为用户掩盖软件的分布性质，并且执行如下任务，例如监 视(一个或多个)下级管理器的状态，在同一子系统内提供管理器内通信，并且通过与属 于其它子系统的(一个或多个)控制器通信来使能子系统间通信。管理器任务可以控制 系统资源并维护系统资源之间的逻辑映射。在应用卡中的处理器上运行的各个任务可以被划分为多个子系统。子系统是执 行具体任务或者是多个其它任务的组合的软件元件。单个子系统可以包括关键任务、控 制器任务和管理器任务。可以在机箱上运行的一些子系统包括系统启动任务子系统、高 可用性任务子系统、恢复控制任务子系统、共享配置任务子系统、资源管理子系统、虚 拟专用网络子系统、网络处理单元子系统、卡/插槽/端口子系统以及会话子系统。系统启动任务子系统负责在系统启动时开始一组初始任务并按需提供各个任 务。高可用性任务子系统结合恢复控制任务子系统工作以通过监视机箱的各个软件和硬 件组件来维持机箱的操作状态。恢复控制任务子系统负责针对机箱内发生的故障执行恢 复动作，并且从高可用性任务子系统接收恢复动作。共享配置任务子系统向机箱提供设 置、取回和接收机箱配置参数改变的通知的能力，并且负责存储在机箱内运行的应用的 配置数据。资源管理子系统负责向任务指派资源(例如，处理器和存储器能力)并且监 视任务对资源的使用。虚拟专用网络(VPN)子系统管理机箱中与VPN有关的实体的管理和操作方面， 包括创建分离的VPN上下文，启动VPN上下文内的IP服务，管理IP池和订户IP地址， 并且在VPN上下文内分发IP流信息。在一些实施例中，在机箱内，IP操作在具体的VPN 上下文内完成。网络处理单元子系统负责上面列出的针对网络处理单元的许多功能。卡/ 插槽/端口子系统负责协调与卡活动有关的所发生的事件(例如发现和配置新插入的卡上 的端口)，并且确定如何将线路卡映射到应用卡。在一些实施例中，会话子系统负责处理和监视移动订户的数据流。用于移动数据通信的会话处理任务包括例如，用于CDMA 网络的A10/A11端接，用于GPRS和/或UMTS网络的GSM隧道传输协议端接，异步 PPP处理、分组过滤、分组调度、Difserv代码点标记、统计收集、IP转发和AAA服务。 可以跨越下级任务(称为管理器)来分发这些项中的每项的职责，以提供更高效的处理和 更多冗余。单独的会话控制器任务用作集成控制节点来调整和监视管理器并且与其它活 动子系统通信。会话子系统还管理专门的用户数据处理，例如有效载荷变换、过滤、统 计收集、策略制定和调度。在一些实施例中，实现处理或数据库所需的软件包括高级过程语言或面向对象 的语言，例如C、C++、C#、Java或Perl。如果需要，还可以用汇编语言来实现软件。 在机箱内实现的分组处理可以包括由上下文确定的任何处理。例如，分组处理可以包括 高级数据链路控制(HDLC)架构、头部压缩和/或加密。在某些实施例中，软件存储在可 由通用或专用处理单元读取以执行本文档中描述的处理的存储介质或器件上，例如只读 存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、 闪存或磁盘。虽然已在前面的实施例中描述和示出了本发明，然而，将明白，本公开仅是以 示例的方式作出的，并且在不脱离仅由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情 况下，可以对本发明的实现方式的细节作出改变。
权利要求
1.一种通信网络中的网关，包括代理实例，该代理实例驻留在所述网关中并且检视分组以寻找一个或多个触发；会话管理器，该会话管理器驻留在所述网关中并且将与触发有关的信息发送给策略 功能并且接收与服务质量和流量管理有关的信息；以及在线服务，该在线服务驻留在所述网关中并且协调与移动节点的会话以设置服务质 量并管理会话中的分组流。
2.如权利要求1所述的网关，其中，所述触发是订户正访问的目的地。
3.如权利要求1所述的网关，还包括接收深度分组检视规则以检测用于订户的触发的 代理实例。
4.如权利要求3所述的网关，其中，所述深度分组检视规则包括对多个信息加权的算 法，所述多个信息包括所述移动节点的标识、分组的目的地IP地址以及时间戳。
5.如权利要求1所述的网关，其中，所述网关用作用户平面实体。
6.—种方法，包括在通信网络中的网关处接收分组；检视所述分组以检测触发；如果在分组中检测到触发，则修改该分组以将来自移动节点的分组流传递经过在线 服务；将触发信息发送给策略功能以确定要实现的服务质量和流量管理过程；以及经由所述在线服务向所述分组流提供由所述策略功能指定的服务水平。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述触发是移动节点订户正访问的目的地。
8.如权利要求6所述的方法，还包括创建深度分组检视规则以检测触发分组。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述深度分组检视规则包括对多个信息加权的算 法，所述多个信息包括所述移动节点的标识、分组的目的地IP地址以及时间戳。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所述网关是用户平面实体。
全文摘要
描述了用于在通信网络中为分组流提供基于触发的动态改变的系统和方法。基于触发的动态改变可以包括升级和降级服务质量(QoS)、处理分组流并且向分组流提供服务。这些改变可以通过在网关处检视分组以寻找触发条件并为分组流建立代理实例来提供。代理可以协调分组流的QoS改变和管理。触发可以基于分组的目的地，例如统一资源定位符(URL)和/或订户正访问的服务(例如电子邮件、视频、消息传送)。触发还可以基于用户的身份或者提供商具有的与网络设备的运营商之间的、用于用户访问提供商的网站的协定。
文档编号H04L12/26GK102027713SQ200980118381
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月13日 优先权日2008年5月16日
发明者艾什拉夫·M·达霍德 申请人:思达伦特网络有限责任公司