服务层南向接口和服务质量的制作方法_2

文档序号:9732472阅读:来源:国知局
请求消息可W请求与第二设备10化通信的专用数据平面资 源。替代地,或此外,在20化,第二M2M设备10化可W请求用于与第一设备102a通信的专用数 据平面资源。在204,根据所示的实施例,控制平面节点114为第一和第二M2M设备102a和 10化预留请求的资源。在206,M2M设备102a和10化可W使用预留的资源相互通信。
[0023] 图討良据一个实施例,图示QoS分组标记的实例。参考图3,根据所示的实例,第一和 第二M2M设备102a和10化中没有一个使用控制平面接口 112来预留网络资源。相反,例如,第 一和第二M2M设备102a和10化可W通过设备102a和10化的每一个要求何种QoS处理的指示 标记数据平面分组。接入网络路由器108和110能解析分组标记来检测分组的QoS需求。由 此,根据所示的实例,在302,第一和第二设备102a和10化使用包括指示不同QoS需求的分组 标记的分组相互通信。
[0024] 表1(下文)示出在图1和帥图示的示例性QoS方法的比较。表1中的示例性优点和 缺点列是指各个QoS方法的一个示例性实现的优点和缺点。
[0025] 表 1
[0026]
[0027]互联网工程任务组(lEFT)已经定义在IP网络中提供QoS的两种方法:综合服务 (IntServ)和区分服务化iffServ)。综合服务(IntServ)遵循上文所述的示例性资源预留的 至少一部分,因为终端主机将它们的严格的QoS需要信号告知网络并且预留资源。DiffServ 无资源预留地实现分组标记,因为网元被设置为通过基于分组标记的变化的和粗略的QoS 需求来服务多类业务。
[002引在3GPP EPC/IMS中,通过各个参数,诸如优先级(例如1-9)、延迟预算(例如, 100ms-300ms)、丢包率(例如10-2至10-6)、保证比特率(G服)或非GBR,W及要求比特率(如 果G服的话),定义QoSd3GPP EPC/IMS遵循信号告知的QoS模式,其中,流端点的一个或两者 能从网络请求数据平面资源。3GPP在每一流的基础上,将接受(Rx)参考点提供给应用功能, 诸如服务能力服务器(SCS)或IP多媒体子系统(IMS)呼叫会话控制功能(CSCF),W配置QoS 规则。通常根据端点的传输地址描述流。3GPP允许肥进行对数据平面资源的控制平面请求, 诸如"资源承载激活"和"资源承载修改"。
[0029] 在版本10中,3GPP增加该能力来将肥配置成"低优先级"。在拥塞时间期间,来自低 优先级用户设备(UE)的会话管理和移动性管理请求被核屯、网拒绝。拒绝消息可W包括退避 时间。拒绝还能基于与会话管理(SM)或移动性管理(MM)请求相关联的接入点名称(APN)。此 夕h在版本10中,3GPP引入扩展接入禁止化AB)。在EAB中,网络能广播不准某些组的肥发起 信令的消息。
[0030] "低优先级"和EAB特征不是传统的QoS机制,但根据在此所述的各个实施例的描 述,可W看作QoS机制。例如,一些特征可W被称为QoS机制,因为它们将从某一肥或某一组 UE发起的业务赋予较低优先级。
[0031] 在示例性实施例中,M2M架构,诸如M2M系统100提供各种QoS机制。为了方便,在此 所述的各个实施例参考系统100。将意识到简化示例性系统100来便于公开的主题的描述并 且不旨在限制本公开的范围。除诸如系统100的系统外或代替该系统,可W使用其他设备、 系统和结构来实现在此所述的实施例,能预期所有运些实施例在本公开的范围内。参考图 1,M2M系统100包括服务层104,该服务层104可W包括与被称为接入网络运营商的接入网络 101的运营商具有业务关系的至少一个M2M服务器。业务关系可W是指M2M服务器的所有者 与接入网络运营商有协议,允许M2M服务器接口到接入网络101(与其通信)。例如,接入网络 101可W允许M2M服务器将策略发送到位于接入网络101内的PCRF。至少一个M2M服务器可W 包括能用于资源预留的南向接口。在一些情况下,可W假定网络应用116与接入网络运营商 不具有业务关系。如在此所使用的,上述南向接口可W是指逻辑接口或参考点,诸如在M2M 服务器、应用服务器、服务层、服务能力服务器、应用功能等内,能与被统称为接入网络节点 的接入网络101内的节点交换信息。运些接入网络节点可W通过举例给出而不是限制,包括 PCRF、MTC-IW 等。
[0032] 在一些示例性情形下,网络应用116相互不具有业务关系,并且网络应用116经由 驻留在服务层104内的一个或多个M2M服务器与M2M设备102通信。由此,网络应用116可W依 赖于一个M2M服务器来与M2M设备102通信。仍然参考上述实例,因为网络应用116相互不具 有业务关系,它们的动作可能相互不配合,但网络应用116会连接到相同M2M设备102并且与 之通信。
[0033] 表2图示根据一个实施例假定的、图1中图示的各个实体之间的关系。
[0034] 表 2
[0035]
[0036] 如上所述,资源预留可用于与流媒体,诸如视频、音频等相关联的IP流。在示例性 M2M系统,诸如M2M系统100中,连接到网络101的M2M设备102的数量可W与连接到宽带和移 动网络相比大若干数量级。存在于M2M设备102和M2M服务器之间的IP流可能为很多。由此, 根据在此所述的各个示例性实施例,存在于M2M设备102和M2M服务器之间的IP流的特征不 同于与传统的流媒体应用相关联的IP流。
[0037] 在此认识到现有的资源预留技术对M2M通信低效。例如,现有的技术未说明一些 M2M流会被延迟相对长时间段,而不影响用户体验的事实。通过另外的实例,特征化与M2M设 备来回传播的单个数据流非常低效。相反,将一些数据流特征化为组会更有效,如下文根据 在此所述的各个实施例进一步所述。在此进一步认识到现有的资源预留技术可能不允许资 源在属于相互之间没有关系的实体的IP流之间被预留和共享。一些实体可W被称为不相关 实体。例如,不相关实体不能相互配合它们的业务,因为QoS通常由不能被延迟的流媒体应 用使用直到稍后时间为止。在示例性实施例中,服务层104配合(分组)相互没有关系的网络 应用116的活动。
[0038] 通过进一步示例,在此认识到现有的QoS机制通常不允许应用或服务有效地预留 网络资源,用于需要已短延迟发送的稀少传输。例如,现有的资源预留技术,诸如由3GPP提 供的那些技术允许应用或服务配置流会引发多少延迟。该方法要求在流开始前设置并且预 留QoS需求。在现有的3GPP资源预留的示例性实现中,用户可能在语音呼叫开始前,首先经 历大的延迟。由此,3GPP资源预留方法可能不适合于各种情形,诸如要求传感器立即将关机 命令发送到部署在电力线上的变压器的情形。
[0039] 图4是用于根据示例性实施例,由服务层,诸如示例性M2M系统100的服务层104,配 置QoS的呼叫。参考图4,在服务层104特征化M2M业务,而不基于延迟、比特率等特征化服务 层业务。根据所示的实施例,服务层104将信息存储在对象中。服务层104可W使用与接入网 络101的控制平面接口 112,其能被用来配置基于被寻址的对象的QoS策略。
[0040] 继续参考图4,所示的呼叫流论述如何由服务层104基于对象名称配置QoSW及接 入网络101如何应用QoS策略的实例。根据所示的实施例,在402,服务层102将QoS配置消息 发送到接入网络控制平面节点114中的一个,例如CP节点114。消息可W包括各种参数,诸如 在下表3中识别的那些参数。由此,QoS配置消息可W包括至少一个新QoS规则。当期望时,将 理解到QoS配置消息能包括其他参数。
[0041] 表 3
[0042]
[0043]
[0044]仍然参考图4,根据所示的实施例,在404,CP节点114可W将新QoS规则的应答发送 到服务层104,特别是SCS。如果QoS配置失败的请求失败,在404发送的消息可W指示故障的 原因。在406,根据所示的实施例,CP节点114将QoS规则传递到数据平面路由器108和110中 的一个,其可W用来访问在QoS规则中识别的对象(例如表3中所示)。例如,在406的消息可 W被发送到接入网络101中的路由器108和110中的至少一个,例如全部。通过另一实例,包 括至少一个QoS规则的消息可W由CP节点114发送到路由器110的子集,然后由北边缘路由 器110传播到其他路由器108。基于QoS规则,CP节点114可W确定该流通过网络101应当采用 的路径。在实例中,CP节点114配置其他控制平面节点114和数据平面节点106来将特定标签 包标记应用于至少一个、例如全部与特定对象相关联的分组。在一些情况下,在标记分组 后,可能不需要对标记的分组执行深度包检测(DPI)。标记(标签)可W指示应当如何操作 (处理)分组。
[0045] 仍然参考图4,根据所示的实施例,在408,一个或多个路由器,例如北边缘路由器 110,路由器可W将应答发送到发送该规则的节点114。在发送应答后的一些时间,北边缘路 由器110的至少一个可W使用深度包检测来认识到在规则(例如表3)中识别的对象正被访 问。步骤410示为双向来示出由设备102或服务层104启动该初始访问。尽管所示的实施例示 出北边缘路由器110执行DPI,将理解到可W由南边缘路由器108的至少一个或配置有QoS规 则的任何其他数据平面路由器执行DPI。举例来说,QoS规则可W指示流经过通过网络101的 不同路径。通过另外的示例,QoS规则可W指示该流应当经过特定北边缘路由器,例如,与网 络中的其他路由器相比,能通过较低延迟路由数据的北边缘路由器。由此,例如,特定的北 边缘路由器可W通知其他路由器将流量引导到哪儿。还可W被称为跳的流路径可W包括在 QoS规则中,由此可W是其一部分。
[0046] 在412,北边缘路由器110的一个可能认识到将需要对数据流预留下行资源。北边 缘路由器110可W将消息发送到网络101中的其他数据平面路由器,例如,南边缘路由器 108,来为该流预留资源。步骤414示为双向来示出北边缘路由器110可W从南边缘路由器 10別青求资源,并且南边缘路由器108可W通过将应答消息发送到北边缘路由器110来应答 该请求。由此,根据所示的实施例,北边缘路由器110将QoS规则告知网络101中的其他路由 器。替代地,CP节点114可W将QoS规则通知节点,例如路由器108和110。如果在QoS规则中识 另揃资源预留失败,北边缘路由器110可W将该失败告知CP节点114,并且CP节点114可W将 该失败告知M2M设备102,特别是SCS。在414,设备102和SCS之间的数据流根据一个或多个配 置的QoS规则继续。数据平面路由器108和110的一个或多个,例如全部可W继续对该流执行 DPI来应用QoS规则W及确定该QoS规则应当被应用多久。步骤414示为双向来示出该流是双 向的。在416a,当例如流结束、期满或被修
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