在第三代或未来的远程通讯网络中的资源保存

摘要

在UMTS中,资源保存通过将RSVP用作一个一般QoS心灵协议来提供,并且来激活PDP上下文。该RSVP讯息在GGSN24或SGSN26上被筛选。

说明书

本发明涉及运行因特网协议(IP)的远程通讯网络，尤其涉及保存资源的方法。

在第三代(3G)远程通讯网络中，如通用移动远程通讯系统(UMTS)中，宽的带宽向诸如除语音服务之外的数据和多媒体提供。一个显著的需求是要求的服务质量(QoS)应向用户提供，但是在IP网络中，如果没有解决资源争夺，则QoS无法保证。

在IP网络中或通常的因特网中，使用资源保留协议(RSVP)以允许网络保留资源以提供QoS。RSVP可以用于本地QoS控制或者它也可以跨IP网络使用。

RSVP是一个端到端的协议，如图1所示。发送用户10向接收用户12发送路径消息(PATH)。该路径消息携带通信量特征信息如Tspecs以指示从用户10发来的通信量的状态。当接收用户收到PATH消息，它发送一个RSVP消息，该消息包括QoS请求，如FlowSpecs。实际中，发送和接收用户10,12可以位于远程的两地，于是PATH和RESV消息要经过UMTS上的若干的节点。当每个节点接收任意该消息，它将判断是否那个节点上可以保留足够的资源。如果可能，则对于PATH消息，该消息被中继到下一跳；对于RSVP消息，该消息被中继到前一跳。当RSVP消息到达发送用户10时，其开始发送数据。

定期的更新消息随后将被发送以维护在已被建立的每一个节点的QoS的状态。

在GPRS/UMTS中使用RSVP的基本要求是不能取代现有的信令协议，如PDP(分组数据协议)上下文激活/修改/删除过程，但可以与之互动。

以前的使用RSVP作为一般QoS信令机制的提议有缺点，它要求一个附加的RSVP信令元素，该元素附加到GGSN上或是SGSN上，以截获RSVP消息并且激活PDP上下文激活过程，从而要求附加的接口和/或协议，导致更加复杂的系统，以及增加的实施和网管费用。进一步的缺点是介时必须修改应用以识别RSVP信令元素，所以必须可识别GPRS/UMTS，这限制了应用的范围和造成其不通用。

在2000年3月的相关的专利申请文件中和在2000年3月6-9日在东京召开的TSG-SA工作组12号会议中，申请者披露了RSVP透明传输的概念通过称为“搭载”(piggybacking)的技术；该技术中，至少RSVP消息的QoS请求的数据对象内容是搭载在PDP上下文消息中，并且该搭载的消息在移动终端(MT)和网关GPRS节点(Gateway GPRS Node)中被筛选了。

本发明的一个目的是在第三代或以后的无线移动网络中，如UMTS，提供一种保留资源的可选的方法，该方法不或最小限度地影响现有结构或QoS过程，将额外的涉及支持该方法的信令通信量减到最少，并且允许使用一种适合的现有协议。

根据本发明，在第三代或以后的远程通讯网络中，一种在移动终端和远程用户之间的为用户通信量分配资源的方法特征在于移动终端和/或网络支持节点被安排对每个分组(packet)进行筛选，以判断分组是否包括任何服务质量(QoS)请求并且，如果包括，处理该请求。

在附图中，图1表示RSVP的运行。本发明将仅通过举例的方法进行描述，参考图2,3和4其中：

图2示意性地表现了控制平面的UMTS QoS结构；

图3表示根据本发明的首选实施方案，在一个SGSN具有筛选的上行链接(uplink)的消息交换。

图4表示图3的一个变化形式，在一个SGSN具有筛选的上行链接。

图2中，UMTS20包括核心网络(CN)22，其由网关GPRS支持节点(GGSN)24和服务GPRS支持节点(SGSN)26组成；还有UMTS地基无线接入网(UMTSTerrestrial Radio Access Network,UTRAN)28。MT30和UTRAN28通过无线接口通讯。MT30连接终端设备(TE)32，该设备可能运行非UMTS专门的应用程序。MT30是UMTS专门的，并且能够处理从TE32来的通信量从而适当地将其与UMTS沟通，通常到无线接入网中。

GGSN24和外部网络40通讯。

UMTS20运行PDP上下文专门的应用，通常来协商QoS并且激活MT30和UMTS网20之间的QoS控制。

在图3的安排中，MT30和GGSN24筛选每一个传来的分组以检查其是否有QoS内容；如果出现该内容，MT或GGSN通过和RSVP处理实体互动，使用RSVP协议过程处理该请求。如果没有QoS内容，该分组被中继到下一跳。

当分组从外部网络40到达GGSN24时，该GGSN检查IP分组的协议ID(标识)。如果该协议ID指示其携带RSVP消息(协议ID=46)，则GGSN将开始激活网络，初始化PDP上下文设置，即GGSN提取RSVP消息中的QoS(如IntServ的Tspecs)，并将其应用到通信量表征。当PDP上下文激活被建立后，该GGSN将接收到的RSVP消息中继到预定的远程端点，该端点将根据其现有的可用资源和/或应用的要求响应该消息。当接到RESV消息时，GGSN提取QoS specs例如如果IntServ的F1owSpecs，并且应用QoS的要求。

图3表示在下行链路方向，当在GGSN24收到外部网发来的PATH消息，存在没有响应的PDP上下文时，QoS控制的情况。GGSN在SGSN26发送PDU(协议数据单元)通知请求消息。SGSN26向MT发送请求次要PDP上下文激活消息。MT30提取PATH消息并将其发送到回答RESV消息的TE32,MT截获的该消息；MT判断PDP上下文参数并且初始化PDP上下文。或者现有的次要PDP上下文被修改或是新的次要PDP上下文被MT建立，并且经过UTRAN28被传送到SGSN。SGSN产生或修改PDP上下文请求并且将其传送到GGSN24，该GGSN24提取RESV消息并且将其传送到外部网络40。

在随后的通讯中，GGSN24发送一个建立/修改的PDP上下文响应消息到SGSN，该SGSN将一个建立/修改的次要PDP上下文响应消息通过UTRAN发送到MT30。

在这个方案中，SGSN26和GGSN24之间没有RSVP信令互动。这简化了接口并且减少SGSN和GGSN之间了信令通信量。而且，RSVP可以被GGSN直接翻译成其他的QoS/呼叫建立信令以方便快速的在GPRS/UMTS和外部网40之间交互。

RSVP消息可以在SGSN被筛选，如图4所示。消息交换和图3中所示类似。

当消息在SGSN26被筛选，当SGSN接收和识别RSVP消息，它通知GGSN以激活网络初始化的PDP上下文激活过程来建立UMTS专门的会话(包括相关的QoS上下文)。

当移动终端只在不同的SGSN之间，没有变换GGSN地漫游时，这个方案允许快速的GGSN内切换(handoff)。通过这种方式，处理和RSVP信令通信量限制在与移动终端相关的SGSN内；这样就实现了在作为网关的GGSN上不增加通信量负载或控制复杂性。这样的网关通常是通信量密集的，并且要处理在UMTS和外部网络40之间不同的信令和通信量交互的功能。

MT30和SGSN26或GGSN24都被要求检查接到的RSVP消息如果是：a)第一次被发送/被接收，如果合适，初始化PDP上下文设置；b)被修改，如果合适，为了初始化PDP上下文的修改过程；或者c)只是刷新消息来引发本地响应的产生。

作为直接应用RSVP消息的一个选择，“搭载”技术，至少QoS的数据目标内容，如在2000年3月3日申请号为00301782.9的同样未决的专利申请中所述，可以被应用。在MT和GGSN或SGSN上的筛选器象以前一样出现。