一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法，属于无线通信【技术领域】。首先在移动管理设备MME上预置用户类型与各业务类型MOS分数对应表、业务类型与MOS分数映射表和各业务类型MOS分数与服务级别QoS映射表。在用户终端设备UE请求服务时，用户终端设备UE通过接入网节点eNodeB向移动管理设备MME上报业务类型和当前用户信息。移动管理设备MME根据用户终端设备UE发送来的业务类型，查询用户类型与各业务类型MOS分数对应表，得到当前用户的该业务类型对应的MOS分数。最后根据当前网络状况，动态选择最低服务级别QoS。本发明方法具有可根据网络状况，动态建立最低级别的QoS承载，保证用户对业务的体验质量并减少网络资源浪费等优点。
【专利说明】_种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法，属于无线 通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着无线网络的快速发展，各种类型的新业务不断涌现，如VoIP、视频等多媒体业 务，尤其是是以多媒体为代表的业务，在传统的服务质量（QualityofService，QoS)要求 之间存在很大的差异。相同的QoS对不同业务，会有很大不同的用户体验。正是这种移动 网络业务的差异性，使得对QoS管理提出了更高的要求。未来移动通信系统的发展需要进 一步满足不同业务QoS要求，并能够以用户为基准，提供更好用户体验质量的业务。
[0003]QoS提出的最初目标是为了确保当终端用户使用某种特定业务时可以获得最好的 体验。这种服务质量只是通过丢包率、带宽等一些离散的、客观的指标来衡量业务。但这种 衡量方式有很大局限和缺点，例如相同的QoS参数对于不同业务有着相同的服务质量，这 与实际的情况有很大的出入。因为服务质量缺少人的主观感受这一表征元素，使得这些参 数并不能完全刻画无线网络的传输状态是否真实满足用户的需求。因此单纯的通过QoS并 不能够准确反映用户对服务体验的满意程度。从用户的角度出发，用户体验质量（Quality ofExperience,QoE)的提出不仅能够解决单纯的物理参量不能够真实反映视频质量本身 的问题，更能够以用户体验作为中心更好的改善业务服务和对QoS资源进行管理。QoE的数 量量化指标可以通过平均意见得分（MeanofScore,M0S)进行测量。
[0004] QoS映射类型上分为两大类，一种是水平映射，主要体现在不同网络构成中的水平 QoS映射，是在不同网络间QoS信息的交互和协商。另一种是垂直映射，主要体现在同一种 网络环境中，不同网络层次的映射。
[0005] 服务级别中的QoS参数具体包括QoS等级标志（QoSClassIdentifier,QCI)、 分配与保留优先级（Allocation/RetensionPriority,ARP)、保证比特率（Guarantee BitRate,GBR)、最大比特率（MaximumBitRate,MBR)以及聚合最大比特率（Aggregated MaximumBitRate，AMBR)。根据保证比特率GBR和非保证比特率Non-GBR两种不同的承 载场景，AMBR又可分为用户聚合最大比特率（UserEquipmentAggregatedMaximumBit Rate,UE-AMBR)和接入点聚合最大比特率（AccessPointNameAggregatedMaximumBit Rate)〇
[0006] 各个参数的具体解释和意义如下：（1)QoS等级标志（QCI)，QCI可同时应用于保证 比特率GBR和非保证比特率Non-GBR承载。QCI用于指定访问节点内的控制承载级分组转 发方式（如调度权重、接纳门限、队列管理门限、链路层协议配置等），由运营商预先设置到 接入网节点（比如eNodeB)中。在访问节点的接口上使用QCI而不是传输一组QoS参数主 要是为了减少接口上的控制信令数据传输量，并且在多厂商互联和漫游环境下使用不同 设备或系统间的互连互通更加容易。（2)分配和保留优先级（ARP)，可同时应用于GBR和 Non-GBR承载。ARP的主要目的是决定是否接受请求的承载建立/修改（尤其对于GBR承载 的无线容量是否有效），或者在资源受限时拒绝上述请求。另外，接入网节点（如eNodeB) 可以使用ARP决定资源受限时，哪个承载可以丢弃。一个承载的ARP仅在承载建立成功之 前对承载的建立产生影响。承载建立之后再需要对承载的特性进行改变时，由QCI、GBR、 MBR和AMBR等参数决定。（3)保证比特速率（GBR)，仅应用于GBR承载，提供给GBR承载保 证的比特速率，GBR承载的业务包括语音、视频和实时游戏等。（4)最大比特速率（MBR)，仅 应用于GBR承载，它为业务设置数据传输速率的限制。如果发现业务的数据传输速率超过 MBR时，网络将通过业务量整形算法来限制速率。MBR的值一般大于或等于GBR的值。（5) 聚合最大比特速率（AMBR)，仅应用于Non-GBR承载，同一个用户设备（UserEquipment，UE) 的多个系统构架演进（SystemArchitectureEvolution,SAE)承载可以共享同一个聚合最 大比特速率AMBR,即一组系统构架演进（SystemArchitectureEvolution,SAE)承载中 的每个承载可以使用全部的AMBR资源，例如当其他系统构架演进（SystemArchitecture Evolution，SAE)承载没有任何业务流时，有业务流的那个承载可以使用全部的AMBR定义 的全部带宽。如果超出了AMBR限制，网络可能在上行链路和下行链路使用业务流量调节 算法，就像MBR的调节算法一样。
[0007] 为了使这些参数能够更好的反映用户业务体验，在不同的业务类型下，需要对不 同的参数组合进行主观M0S的映射。为了对不同的业务类型进行映射，表1给出了不同业 务类型的Q〇E预期。
[0008] 表1不同移动业务类型对QoE预期
[0009]
【权利要求】
1. 一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法，用于无线网络通信中动 态选择服务级别QoS;所述无线网络中包括移动管理设备MME、接入网节点eNodeB和用户终 端设备UE;用户终端设备UE通过接入网节点eNodeB接入无线网络，移动管理设备MME对 接入网节点eNodeB进行管理；其特征在于：其具体操作步骤为： 步骤一、在移动管理设备MME上预置用户类型与各业务类型MOS分数对应表、业务类型 与MOS分数映射表和各业务类型MOS分数与服务级别QoS映射表； 步骤二、在步骤一操作的基础上，用户终端设备UE请求服务时，用户终端设备UE通过 接入网节点eNodeB向移动管理设备MME上报业务类型和当前用户信息； 当前用户信息包括用用户类型、移动设备识别码和当前网络状态；当前网络状态包括 丢包率、时延和最大带宽； 步骤三、在步骤二操作的基础上，移动管理设备MME根据用户终端设备UE发送来的业 务类型，查询用户类型与各业务类型MOS分数对应表，得到当前用户的该业务类型对应的 MOS分数； 步骤四、在步骤三操作的基础上，选择服务级别QoS;具体为： 步骤4. 1 :将移动管理设备MME根据步骤三得到的业务类型对应的MOS分数或者步骤 4. 3中所述下一级别MOS分数作为当前MOS分数，在各业务类型MOS分数与服务级别QoS映 射表中查找当前MOS分数对应的QoS参数集中最低级别的QoS参数子集，如果当前MOS分 数对应的最低级别QoS参数组能够满足当前网络状态，则将当前MOS分数对应的最低级别 QoS作为承载建立链接；否则，执行步骤4. 2的操作； 步骤4. 2 :选择当前MOS分数对应的QoS参数集中上一级别的QoS参数子集，如果上一 级别的QoS参数子集能够满足当前网络状态，则将上一级别的QoS参数子集作为承载建立 链接；否则，重复执行步骤4. 2的操作；如果该MOS分数对应的所有QoS参数子集均不能满 足当前网络状态，则执行步骤4. 3的操作； 步骤4. 3 :在业务类型与MOS分数映射表中查找当前MOS分数下一级别的MOS分数，如 果存在下一级别MOS分数，则使用下一级别MOS分数，重复步骤四的操作；否则，使用当前 MOS分数对应的QoS参数集中最低级别的QoS参数子集作为承载建立链接； 通过上述步骤的操作，即可根据当前网络状况，完成动态选择最低服务级别QoS。
2. 如权利要求1所述的一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法，其 特征在于：步骤一中所述用户类型与各业务类型MOS分数对应表中一种用户类型对应多个 业务类型，一组{:用户类型，业务类型}对应一个MOS分数；各用户类型以及与其对应的各 业务类型MOS分数由人为预先设定。
3. 如权利要求1或2所述的一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方 法，其特征在于：步骤一中所述业务类型与MOS分数映射表中，某一业务类型用符号X表示， 业务X对应有N个不同的MOS分数，分别用符号MOS1'MOg、……、MAS;表示，其中 iG{1,2……，N}，N为正整数；各业务类型对应的MOS分数由人为预先设定。
4. 如权利要求1或2所述的一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管 理方法，其特征在于：步骤一中所述各业务类型MOS分数与服务级别QoS映射表具体 为各业务类型MOS分数与QoS参数集合的映射；某一业务类型X的N个MOS分数分 别对应一个QoS参数集合，用符号表示；每个包括n个QoS参数子集，分 别用符号OS、……、（^X),表示；每一个QoS参数子集代表一种服务级别； QoS^rQoS^……、均由QoS等级标志QCI、分配与保留优先级ARP、保证比特率 GBR、最大比特率MBR以及聚合最大比特率AMBR参数构成，各参数的值由人为预先设定。
5.如权利要求1或2所述的一种基于用户体验质量QoE的服务级别QoS映射管理方法， 其特征在于：步骤二中所述丢包率为当前信道状况下数据包丢失概率；时延为当前信道状 况下数据传输时延；最大带宽为用户终端设备UE当前时刻请求服务需要满足的最高带宽； 丢包率、时延和最大带宽均为用户终端设备UE周期性反馈的信道状态。
【文档编号】H04W28/24GK104507128SQ201410827520
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】费泽松, 王飞, 吴志坤, 邢成文 申请人:北京理工大学