一种LTE系统中基于用户面的QoS控制方法与流程

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种LTE系统中基于用户面的QoS控制方法。

背景技术：

LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络为减少建立业务的延迟提出了″永久在线″的思想，即通过为终端用户创建默认承载实现。但是默认承载是非保证比特率承载(Non-GBR，Non-Guaranteed Bit Rate)，为了提高用户体验满足用户业务的特殊质量需求，LTE系统中引入了专用承载的概念，LTE系统通过建立专用承载实现QoS(Quality of Service)。目前已经提出许多QoS(Quality of Service，服务质量)保证方式。

申请号为201380058549.X的中国专利公开了在长LTE无线通信网络内，由用户设备(UE)进行逻辑信道优先级划分的方法，UE可以具有多个逻辑信道，每个逻辑信道与一个或多个应用相关联。UE可以识别是否存在针对该逻辑信道的QoS责任或控制数据，存在则UE向该逻辑信道分配上行链路资源的至少一部分。

申请号为201380051496.9的中国专利公开了一些用于在LTE-A网络中发送服务质量(QoS)要求和用户设备(UE)功率偏好的信号的实施例。其 识别QoS配置的偏好，以便由eNB处理提供至UE的流量。基于所识别的用于处理提供至UE的流量的QoS配置的偏好，用于由eNB提供至UE的流量的QoS被eNB管理。

申请号为201210504311.2的中国专利公开了一种TD-LTE femtocell接纳控制方法，根据femtocell当前的工作模式对用户进行鉴权并确定用户的接入门限；通过基于业务多样化的动态保护信道(GuardChannel，GC)无线准入策略，一方面保证切换呼叫的优先级，另一方面解决不同类型的业务之间的资源分配问题，实现支持多样化业务的接纳控制。

上述方法主要从终端设备、无线接入技术两方面描述了在LTE系统中如何保证QoS的实现，但都没有考虑LTE系统中QoS的控制，即对于专用承载的创建的控制，如在某些特殊应用场景下，标准的建立专用承载的流程无法完成。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种LTE系统中基于用户面的QoS控制方法，用以解决现有方法没有考虑对于专用承载的创建的控制的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种LTE系统中基于用户面的QoS控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、终端设备依据业务需求，组织用户面消息，发送给网关设备；

步骤S2、网关设备接收用户面消息，解析用户面消息的消息内容，查看QCI索引值，如果其中携带了QoS需求，则执行步骤S3；如果其中没有携带QoS需求，则将所述用户面消息转发至目的终端或目的服务器；

步骤S3、网关设备检测用户级别是否满足其所需的QoS参数，如果满足则执行步骤S4；如果不满足，告知终端设备其用户级别与QoS需求不符；

步骤S4、网关设备依据解析得到的QoS参数，组织标准的创建专用承载的信令消息，发送给核心网设备，完成专用承载建立。

步骤S1中所述用户面消息包括包合QoS需求的用户面消息和不包含QoS需求的普通用户面消息。

步骤S1中所述用户面消息为自定义消息格式，包合消息类型字段、净荷长度字段、信令类型字段、QCI字段、保留字段、校验字段。

所述步骤S2中，网关设备对接收到的没有携带QoS需求的普通用户面消息进行加密以保证数据的安全传输，或直接转发至普通用户面消息的目的终端或目的服务器。

所述步骤S3中，网关设备将检测到的用户级别不满足其所需QoS参数的用户面消息丢弃，将处理结果发送给终端设备。

运营商建立用户级别索引并将其存储在网关设备的数据库中，网关设备每次接收到含有QoS需求的用户面消息后从数据库中获取该用户的级别。

每个用户级别对应着其能满足的最高QoS参数中的OCI中的级别。

由运营商根据需要对不同业务类型进行QoS参数的设定。

本发明有益效果如下：

本发明提供的LTE系统中基于用户面的QoS控制方法，使信令消息承载在用户面消息上，隐藏信令消息可以防止信令攻击；终端设备可依据自己的业务需求控制专用承载的创建；对于一些小型网络，可以使用简化的LTE网络如消减PCRF、AF等网元而不影响其QoS控制；利用用户面消息承载QoS需求，不仅支持标准的LTE系统的QoS控制，同时还支持一些无法使用标准信令流程进行专用承载创建的QoS控制，适用于所有支持QoS的移动通信体制。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为终端设备和网关设备的交互示意图；

图2为LTE系统中基于用户面的QoS控制方法流程图；

图3为用户面消息的格式示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

根据本发明的一个具体实施例，公开了一种LTE系统中基于用户面的QoS控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S1、如图1所示，终端设备依据业务需求，组织用户面消息，并将其通过空口发送给核心网设备，经由核心网发送给网关设备；

具体地，终端设备依据业务需求，组织包含QoS需求的用户面消息和不包含QoS需求的普通用户面消息，通过空口发送给核心网设备，经由核心网发送给网关设备；

使信令消息承载在用户面消息上，可防止信令攻击；

利用用户面消息承载QoS需求，不仅支持标准的LTE系统的QoS控制，同时还支持一些无法使用标准信令流程进行专用承载创建的QoS控制，适用于所有支持QoS的移动通信体制；

其中，所述用户面消息为自定义消息格式，包含消息类型字段、净荷长度字段、信令类型字段、QCI字段、保留字段、校验字段。用户面消息采用四字节对齐，其格式如图3所示。

所述QCI(QoS Class Identifier)为QoS等级，是一个综合反映业务服务质量的索引值。在实际运用当中，各网元可以以QCI为参考依据来权衡调度权重、管理发送对列、进行接纳控制和底层配置等。

步骤S2、网关设备通过核心网接收到终端设备发送的用户面消息，解析用户面消息的消息内容，查看QCI索引值，如果其中携带了QoS需求，则执行步骤S3；如果其中没有携带QoS需求，则将所述用户面消息转发至普通用户面消息的目的终端或目的服务器；

具体地，如果网关设备通过核心网接收到的终端设备发送的用户面消息中没有携带QoS需求，则其为普通用户面消息，对该普通用户面消息进行加密以保证数据的安全传输，或直接转发至普通用户面消息的目的终端或目的服务器；

步骤S3、网关设备解析用户面消息中的QoS需求，检测用户级别是否满足其所需的QoS参数，如果满足则执行步骤S4；如果不满足，告知终端设备其用户级别与QoS需求不符。

具体地，如果检测到用户级别不满足网关设备所需的QoS参数，则 将该用户面消息丢弃，通过媒体面消息携带处理结果，发送给终端设备，告知终端设备其用户级别与QoS请求不符；

网关设备检测用户级别是否满足其所需的QoS参数的前提是，运营商已经建立了用户级别索引并将其存储在网关设备的数据库中，网关设备每次接收到含有QoS需求的用户面消息后会去数据库中获取该用户的级别；

具体地，根据业务需求将终端设备用户划分为多个级别，由统一的管理中心进行管理和级别划分和匹配，建立用户等级索引并将其存储在网关设备的数据库中；

每个用户级别对应着其能满足的最高QoS参数中的OCI中的级别，例如最高级别的用户可以要求的QoS中的QCI为1-8，较低级别的用户可以要求的QoS中的QCI为4-8，QCI＝9一般用于默认承载，用于对普通用户面消息的处理。

具体地，由运营商根据需要对不同业务类型进行QoS参数的设定。

步骤S4、对于用户级别满足网关设备QoS需求的用户面消息，网关设备依据解析得到的QoS参数，参照标准LTE中标准信令消息，组织标准的创建专用承载的信令消息，发送给核心网设备，完成专用承载建立。

综上所述，本发明实施例提供了一种LTE系统中基于用户面的QoS 控制方法，具有以下优点：

1、使信令消息承载在用户面消息上，隐藏信令消息可以防止信令攻击；

2、终端设备可依据自己的业务需求控制专用承载的创建；

3、对于一些小型网络，可以使用简化的LTE网络如消减PCRF、AF等网元而不影响其QoS控制；

4、利用用户面消息承载QoS需求，不仅支持标准的LTE系统的QoS控制，同时还支持一些无法使用标准信令流程进行专用承载创建的QoS控制，适用于所有支持QoS的移动通信体制。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。