电信网络中提供服务质量传输的系统和方法

摘要

一种电信网络包括，移动台，其以无线电帧的形式生成传输到基站收发器的无线电信流量。为了给无线电帧中传送的载荷信息提供服务等级指示，移动台在无线电帧中设置了TFCI字段。根据将要在无线电帧中传送的载荷信息的优先权来设置TFCI字段。基站收发器接收无线电信流量，识别无线电帧中所传送的服务等级指示。基站收发器将无线电帧封装到因特网协议分组中。基站收发器将传输格式组合指示符字段映射到因特网协议分组的头部信息中的区分服务代码点字段中。根据区分服务代码点字段中已识别出的服务等级指示，基站收发器通过因特网协议网络将因特网协议分组转发到基站控制器。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及无线电信技术，更具体地，涉及在电信网络的空中接口处提供服务质量传输的系统和方法。

背景技术

无线和蜂窝网络正发展成一种实现因特网协议的模型。然而，网络体系结构并没有提供能够以无缝方式支持因特网协议的无线基础设施。从移动台产生的无线流量没有被接收的基站收发器终止。虽然无线电接入网基础设施可以作为一种传输介质来支持因特网协议，但是不在基站收发器处终止所述无线流量，就无法得知该无线流量中所传送的用户应用。这种知识的缺乏对用户流量的服务质量是有害的，并且妨碍了提供通过所述网络的传输路径的能力。克服这种情况的传统解决办法包括提供与流量相关联的带外信息。带外信息的使用要求在无线电资源管理和通信信道的使用之间建立起非常紧密的耦合，还要求将带外传送的服务质量信息与每一个信道动态地关联起来。这种方法不是完全可扩展的，并且可能破坏与所支持的应用相关联的服务质量。另一种解决办法仅仅提供了流量优先权的不变的默认设置。因此，需要提供一种简单的技术来实现空中接口上的因特网协议服务质量。

发明内容

如上所述，本领域的技术人员可以理解，需要一种技术来解决无线网络中的空中接口处流量的服务质量。根据本发明，提供一种系统和一种方法，用于在电信网络的空中接口处提供服务质量传输，所述系统和方法基本上消除或者极大地减少了与传统的服务质量解决办法关联的缺点和问题。

根据本发明的一个实施例，在电信网络的空中接口处提供服务质量传输的系统包括移动台，移动台提供并接收无线电信流量。基站收发器建立与移动台之间的通信会话。移动台在提供给基站收发器的无线电信流量中插入服务等级指示。基站收发器根据该服务等级指示将所述无线电信流量映射到路由信道，以传输通过电信网络的有线部分。

与传统的服务质量解决办法相比，本发明具有多种技术优点。例如，一个技术优点是，在电信网络的空中接口处提供了服务等级指示。另一个技术优点是，实现了全因特网协议的分布式系统，其在因特网协议层和无线电层之间具有松散的耦合。另一个技术优点是为在无线电接入网中进行因特网协议传输提供了便利。结合附图、说明书和权利要求书，本领域的技术人员可以容易地明确其他的例子。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，结合附图参考以下描述，其中的相同标号表示相同的部分，其中：

图1图示了电信网络的方框图；

图2图示了电信网络的空中接口。

具体实施方式

图1是示例性的电信网络10的方框图。电信网络10包括：移动台12、基站收发器14、因特网协议(IP)网络15、基站控制器16、网关节点18和因特网20。电信网络10还可以包括所期望的的其他常见组件。

操作中，移动台12向基站收发器14发起通信会话。基站收发器14与移动台12之间建立起通信会话。移动台12向基站收发器14提供无线电信流量，该无线电信流量可以包括话音、数据和/或控制信息。基站收发器14接收所述无线电信流量，并且处理信息请求，以通过IP网络15将该信息请求适当地转发到基站控制器16。基站控制器16处理该信息请求，并将其转发到网关节点18，以传播到因特网20上的适当实体。

响应于无线通信流量中的信息，网关节点18可以从因特网20上的适当实体接收信息响应。该信息响应被提供给基站控制器16进行处理，并且通过IP网络15路由至基站收发器14。基站收发器14将所述信息响应置于无线电信流量中以发送到移动台12。虽然没有示出，但电信网络10中还可以有其他的中间元件，这些元件用于执行无线电信流量及其中信息的处理和传递。

移动台12和基站收发器14的组合提供了电信网络10内的空中接口。通信网络10的剩余部分优选地使用物理有线链路或光纤光链接，虽然在这里也可以使用其他无线接口。

移动台12发射的无线电信流量包含在基站收发器14接收的无线电帧中。该无线电帧包括这样一个字段，该字段可被移动台12用来设置无线电信流量的服务等级，使得信息请求可在适当的信道上路由通过电信网络10。移动台12设置传输格式组合指示符(TFCI)字段，该字段映射到区分服务代码点(DSCP)逐跳(per hop)行为中，从而提供服务等级信息。DSCP服务等级逐跳行为的例子包括加快转发(expeditedforwarding)、确保转发(assured forwarding)和尽力转发(best effortforwarding)。TFCI字段中的两位可用于标识特定的因特网协议分组的服务等级，但也可以使用其他的包含较长位串的位标识方案。TFCI字段标识出每一个传输信道在空中接口的无线电帧中所使用的传输格式。多路复用模式和精确速率匹配模式遵循预先定义的规则，并且被移动台12编码进TFCI字段。

基站收发器14一旦接收到所述无线电信流量，就从TFCI字段中导出服务等级信息，而无需电信网络10的空中接口上的其他显式信令。TFCI的位0和1到逐跳行为的映射的例子可以如下所示：11-等级1加快转发，10-等级2确保转发，01-等级3确保转发，以及00-尽力转发。按照标识在来自移动台12的无线电帧的TFCI字段中的服务等级，基站收发器14可以将无线电帧封装到IP分组中，并根据指定的服务等级，通过IP网络15将IP分组转发到基站控制器16。为了便于将服务等级转发到基站控制器16，基站收发器14将TFCI字段直接映射到IP分组的IP头部中的DSCP字段。

图2图示电信网络10的空中接口。在上行操作中，移动台12将一个或多个无线电帧30中的无线电信流量发射到基站收发器14。每一个无线电帧30可以包括：前缀31、头部32、TFCI字段34、话音载荷36、数据载荷37、控制载荷38和循环冗余校验字段39。每一个无线电帧30可以根据需要包括其它字段，或者取决于所期望的传输而包括少一些的字段。移动台12根据无线电帧30传送的载荷的类型来设置TFCI字段。移动台12确定无线电帧30所传送的载荷的优先权。例如，话音载荷可以让移动台12设置TFCI字段，表明加快转发服务等级。数据载荷可以让移动台12设置TFCI字段，表明尽力转发服务等级。对于相同类型信息或者不同类型信息的多个载荷，移动台12可被配置为根据具有最高优先权的载荷来设置TFCI字段。

一旦从移动台12接收到无线电信流量，基站收发器14就执行信道编码、前向纠错编码以及对无线电信流量的其它常见处理。如果一个无线电帧没有错误地通过这一处理，那么就有一个好的指示，指示出该无线电帧被完整并且无错地接收到。为了增强接收到有效无线电帧的信心，基站收发器14还可以对无线电帧执行循环冗余校验。循环冗余校验通常是在基站控制器16处执行，以接受或丢弃IP分组。在基站收发器14处执行循环冗余校验，这可以确定无线电帧的内容是否适于解释其中所传送的信息。如果不能，那么该无线电帧被抛弃。

如果无线电帧的内容能够被解释，则基站收发器14将无线电帧封装到一个或者多个IP分组中。基站收发器14抽取出TFCI字段以及其中标识的服务等级指示。TFCI字段处于每个无线电帧中的固定位置，因此可被基站收发器14轻易地识别出来。一旦从TFCI字段中确定了服务等级，基站收发器14就将服务类型信息映射到每一个IP分组的IP头部的DSCP字段。然后，基站收发器14根据DSCP字段中所标识的服务等级，通过IP网络15将IP分组转发到基站控制器16。

服务等级转发也可以应用在从基站收发器14到移动台12的下行方向。对于下行操作，基站控制器16向基站收发器14提供携带有无线电帧信息的IP分组。IP分组的IP头部中的DSCP字段指示了服务等级，该服务等级将被应用于通过IP网络15将IP分组转发到基站收发器14。基站收发器14也使用接收自IP网络15和基站控制器16的IP分组的IP头部中的DSCP字段，以实现通过无线链路到移动台12的服务等级转发。基站收发器14将IP分组转换成一个或多个无线电帧，以根据DSCP字段中指示的服务等级传输到移动台12。为了向移动台12提供与从基站收发器14接收的无线电帧相关联的服务等级的指示，基站收发器14可以将IP分组的IP头部中的DSCP字段映射到无线电帧的TFCI字段。因此，基站收发器14可以对将被发射到移动台12的无线电帧信息执行调度和分级。

基站控制器16可以利用TFCI字段将无线流量映射到由DSCP服务等级转发值所指示的路由信道。这适用于传向和传自网关节点18的流量。网关节点18可以是任何类型的提供服务的节点，包括分组数据服务节点(PDSN)、服务通用分组无线服务支持节点(SGSN)以及网关通用分组无线服务网关支持节点(GGSN)。因此，本发明能够在码分多址(CDMA)系统中实现，也可以在宽带码分多址(WCDMA)/通用移动电信系统(UMTS)网络中实现。

按照这种方式，可以建立一种全IP的分布式系统，这种全IP的分布式系统在IP层和无线层之间提供松散的耦合和去耦合，并且使真正的IP基础设施得以增长。电信网络10中的所有节点现在都会知道其中流动的所有流量的服务等级。每一个无线电帧都将具有直接映射到DSCP中的关联服务等级编码。无线电帧的头部中没有必要变化，这在将信道映射到某些服务质量等级方面，将大大简化基站收发器14处的复杂度。

因此很清楚，根据本发明提供了一种用于在电信网络的空中接口处提供服务质量传输的系统和方法，该系统和方法满足了上述优点。虽然已经详细地描述了本发明，但是应当理解，本领域的技术人员很容易明确各种变化、替换和变更，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以实现上述变化、替换和变更。