[發明專利]在IP多媒體子系統中實現提高用戶服務質量的方法

有效

• 申請號: 200710166576.5
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN101159675A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 任勤
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及IP(Internet?Protocol)網絡服務質量(QoS，Quality?of?Service)技術，尤其涉及在IP多媒體子系統(IMS，IP?Multimedia?System)中，對于會話邊界控制器(SBC，Session?Boundary?Controller)、媒體網關控制功能實體(MGF，Media?Gateway?Function)、邊界網關(BGW，Border?Gateway)等網元在媒體層面實現提高用戶服務質量的方法。

背景技術

隨著IMS的興起與高速發展，IMS希望在任何地方與任何時間利用蜂窩技術提供因特網業務的優勢得到了極大的推廣，分組交換技術以其高效率的優勢逐漸取代電路交換技術。但是，分組交換技術提供實時多媒體業務的同時，也經受著極大的安全性風險及服務質量(QoS，Quality?of?Service)的挑戰。IMS主要在分組域創造一個這樣的環境：任何業務在進行過程中都有很大的靈活性，這種靈活性也給安全機制的保障帶來了巨大的挑戰。IMS結構是一個通過標準化接口連接的功能的集合，應用者可以自由地將兩種功能結合在一個節點中，也可以把一種功能拆分在多個節點中。其中，IMS中媒體網關以及邊界會話控制器這類網元在實現會話級流量控制上的均衡策略，逐漸引起了人們的關注。

IMS中SBC提供電路交換(CS，Circuit?Switch)網絡和IMS之間的用戶平面連接，它的終結來自CS網絡的承載信道和來自各骨干網(例如，IP網絡中的RTP流或者ATM骨干網中的AAL2/ATM連接)的媒體流；SBC就是用于執行這些終結之間的轉換，并且在需要時為用戶平面進行代碼轉換和信號處理。IMS選擇會話初始協議(SIP，Session?Initial?Protocol)作為會話控制協議，是因為SIP很容易創建一個新的具有更大承載能力的業務，故將其應用于IMS-SBC上。IMS-SBC利用動態甄別技術，在會話建立初期為呼叫會話動態分配資源，建立呼叫端到被呼叫端的信道資源，該資源一旦被分配，便不被其它會話分享，且具有唯一性，直到該會話釋放。呼叫過程中分配的端口資源固定不能動態變化，且每路會話上沒有流量控制的概念；在呼叫結束后動態釋放為該會話分配的資源，使得這些資源可以循環再被新的呼叫利用。信道建立后呼叫端的媒體報文依照該信道的資源模式被進行相應的轉發或者是丟棄處理，一條信道唯一映射一路呼叫方與被呼叫方，其它媒體報文一旦發送到該信道上便被予以丟棄；信道被釋放后，原來呼叫兩側的終端繼續按照原來的路徑發送的媒體報文亦被予以丟棄。

每個設備(或網元)都有自己的容量。IMS-SBC的最大容量從注冊用戶方面講，支持最大的呼叫路數；從設備網口媒體包的轉發方面講，網口有最大的轉發容量。基于目前業界的SBC在實現過程中沒有考慮到流量的分配問題，如果當前的注冊用戶數到達一定值M，即M路用戶，若每路用戶一起發媒體的流量為N，則當M*N的流量值超過了設備網口的最大流量時，會出現有部分媒體包被丟棄而不能被轉發的情況。被丟棄的媒體包存在一定的隨機性，如果前面注冊的用戶其媒體報文已經占滿的整個設備的處理帶寬，可能會導致后來注冊的用戶的一個媒體包也不能被轉發，即該路用戶雖然在線，但此時在線的是語音，而視頻流不通，即出現用戶在線但得不到充分服務的情況。如果希望所有在線用戶都得到服務，由于一些用戶流量增大，會導致其他一些用戶流量減小；而因為目前媒體報文的包在轉發時沒有優先級的規定，故對所有的媒體包一視同仁。這樣會造成：在信令注冊時是高優先級用戶，在實際的服務中卻沒有得到相應的服務待遇，其優先級資源被普通用戶搶占。

如圖1所示，是現有的IMS-MGW的組網示意圖。從信令層面上看，注冊的信令流量并不很大，故信令包一般不會超過設備的處理包的容量；而從媒體層面上看，媒體包的流量則是巨大的。由于IMS-MGW對于媒體報文沒有優先級的規定，這樣，如果注冊的所有用戶終端ITM的媒體流量超過了IMS-MGW的處理能力，則會發生媒體流擁塞，使得一些用戶雖然注冊在線卻又得不到應享有的服務。

因此，現有技術亟待解決：IMS網元能夠在媒體層面按用戶優先級將用戶帶寬管理和流量均衡控制細化，從而有效地實現按用戶優先級為用戶提供服務，并為服務計費提供更精確的處理依據。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供在IP多媒體子系統中實現提高用戶服務質量的方法，能夠支持各種方式下的帶寬控制及流量均衡的功能，使用戶服務層面細化，從而有效地實現按用戶優先級對用戶進行服務。