一种使网络中各实体服务质量保持一致的方法

摘要

本发明提供了一种使网络中各实体服务质量保持一致的方法，该方法包括：在移动台MS进行路由区更新或系统间切换后，将经过协商得到的MS在新侧服务GPRS支持节点SGSN的服务质量QoS发送至网络中各实体进行QoS更新；网络中各实体得出本地QoS，当本地QoS出现质量下降，则将协商得到的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，并使用该QoS对其他网络实体的QoS进行更新。本发明通过网络中各实体在SGSN间Iu模式切换流程后进行QoS更新，可以实现网络中各实体的QoS信息一致，这样既能保证提供满足用户要求的服务质量，又能防止网络资源因QoS信息不一致导致的不必要的资源浪费。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种使网络中各实体服务质量保持一致的方法。

背景技术

GPRS服务支持节点(SGSN)是通用分组无线业务/通用移动通信系统(GPRS/UMTS)分组域核心网络(CN)设备，主要完成分组数据包的路由与转发、加密与鉴权、会话管理、移动性管理、逻辑链路管理、话单产生和输出等功能。

SGSN的功能包括：对业务数据在移动台(MS)与网关GPRS支持节点(GGSN)之间进行分组域数据路由及转发。

SGSN具有移动性管理功能和会话管理功能。

SGSN中的移动性管理功能(MM，Mobility Management)定义了在不同的用户MM状态下的活动。在GPRS网络中，用户的MM状态分为空闲(IDLE)、待机(STANDY)和就绪(READY)。在UMTS网络中，用户的MM状态分为分组域移动管理分离(PMM-DETACHED，Packet MobilityManagement)，分组域移动管理空闲，(PMM-IDLE，Packet MobilityManagement)和分组域移动管理连接(PMM-CONNECTED，PacketMobility Management)。与状态相关的各种信息保存在MS和SGSN的MM上下文(Context)中。移动性管理功能通过附着、分离、路由区更新等信令流程，实现MM上下文的创建、修改与删除，以及状态的迁移。

SGSN中的会话管理功能(SM，Session Management)位于移动性管理功能和用户面之间，使用更底层提供的无应答数据传送服务，向高层即用户面提供连接管理服务。它一方面完成对核心网络SGSN到GGSN之间的GTP隧道(GPRS Tunnelling Protocol Tunnel)建立、修改和释放的控制功能；另一方面完成Iu模式下对SGSN和无线接入网络(RAN，Radio AccessNetwork)/MS(Mobile Station)之间无线接入承载RAB(Radio AccessBearer)的建立、修改和释放的控制功能。会话管理功能实现特定分组数据协议(PDP)上下文的激活、去活、修改等过程。只有在激活PDP上下文后，才能进行业务数据的传输。在SGSN、GGSN、MS中都保存有PDP上下文，PDP上下文中保存了与特定PDP相关的信息。会话管理只有在MM上下文已经建立的情况下才能进行。

MS通过无线接入网接入SGSN，不同的无线接入网使用不同的接口协议和SGSN连接。

当BSS通过Gb接口连接到SGSN，这时网络的连接模式为Gb模式。

当BSS/无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)通过Iu接口连接到SGSN，这时网络的连接模式为Iu模式。

用户在移动的过程中，路由区会发生变化。当用户在Iu模式下，如果新旧路由区属于同一个SGSN，则发生SGSN内的路由区更新流程(IntraSGSN Routeing Area Update Procedure)；如果新旧路由区属于不同的SGSN，则发生SGSN间的路由区更新流程(Inter SGSN Routeing AreaUpdate Procedure)。

用户在移动的过程中，也可能使用不同类型的无线接入网，发生从Gb模式到Iu模式的系统间切换或从Iu模式到Gb模式的系统间切换。用户初始在Gb模式下，切换到Iu模式，如果Iu模式无线接入网和Gb模式无线接入网使用相同的SGSN，则发生SGSN内的Gb模式到Iu模式系统间切换流程；如果Iu模式无线接入网和Gb模式无线接入网使用不同的SGSN，则发生SGSN间的Gb模式到Iu模式系统间切换流程。

QoS是指PDP在激活流程中各网络实体协商出来的服务质量，它定义了该PDP上下文在激活状态下能够得到的服务质量，应该存在于MS、RNC、BSS、SGSN和GGSN等各网络实体中，只有各网络实体都保证了该服务质量，用户才能在最终进行数据传输中得到应有的服务。

在现有技术中，在进行SGSN间网络切换及定位后，新侧SGSN都需要重新协商QoS，并通过更新分组数据协议上下文请求(Update PDP ContextRequest)消息把新协商的QoS发送给GGSN，GGSN有可能不能达到新侧SGSN的QoS要求，这时则进行协商，降低QoS，在更新分组数据协议上下文响应(Update PDP Context Response)消息中将经协商后降低的QoS发送给SGSN。

在现有技术中，进行网络切换或定位后网络中各个实体的QoS可能不一致，以下举例说明。

SGSN间Iu模式路由区更新流程或SGSN间Gb模式到Iu模式系统间切换流程中，新侧SGSN可能因为自身的能力等原因改变QoS，GGSN也有可能协商降低QoS，在更新分组数据协议上下文响应(Update PDP ContextResponse)消息中带给SGSN。这些情况下，新侧SGSN并没有将新的QoS通知MS，导致网络各实体的QoS不一致。

SGSN间重定位流程中，新侧SGSN可能因为自身的能力等原因改变QoS，目标RAN可能协商降低QoS，在重定位请求通告(RelocationRequest Acknowledge)消息中携带给SGSN，GGSN也有可能协商降低QoS，在Update PDP Context Response消息中带给SGSN。在上述情况下，新侧SGSN并没有将新的QoS通知MS，导致网络各实体的QoS不一致。

网络各实体的QoS不一致，会使用户的服务质量得不到保证，同时造成网络资源不必要的浪费。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种在进行SGSN间网络模式切换或重定位后保证网络中各实体服务质量相同的服务质量协商方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种使网络中各实体服务质量保持一致的方法，包括：

在移动台MS进行路由区更新或系统间切换后，将经过协商得到的MS在新侧服务GPRS支持节点SGSN的服务质量QoS发送至网络中各实体，从而对网络中各实体进行QoS更新；

网络中各实体根据SGSN的QoS协商得出各实体的本地QoS，当本地QoS出现质量下降，则将协商得到的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，并使用该QoS对其他网络实体的QoS进行更新。

所述的MS的路由区更新和系统间切为SGSN间Iu模式切换，包括Iu模式间的路由区更新、Gb模式到Iu模式的系统间切换、SGSN间的重定位。

所述经协商得到MS在新侧SGSN的QoS的过程包括：

在服务质量协商流程开始后，新侧SGSN根据旧侧SGSN的分组数据协议PDP上下文中的旧侧请求的QoS、签约的QoS以及新侧SGSN自身支持的QoS共同协商得出。

经协商获得MS在新侧SGSN的QoS后，当无需建立无线接入承载RAB便可对GGSN进行QoS更新时，所述对网络中各实体进行的QoS更新包括：

A、所述新侧SGSN将协商获得的QoS发送给网关GPRS支持节点GGSN；

B、GGSN根据MS在新侧SGSN的QoS进行GGSN的QoS更新。

所述的方法还包括：

C、所述GGSN在更新QoS后向新侧SGSN回复携带QoS更新结果的更新响应，SGSN检测GGSN经协商更新QoS时是否降低了QoS，并在确认降低了QoS时，将GGSN的QoS更新至网络实体中。

所述的步骤C包括：

C1、当所述GGSN经协商降低了QoS，则将GGSN中降低了的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，切换流程后，由MS或SGSN发起RAB重建流程；

当所述GGSN未降低QoS，则不更新MS在新侧SGSN的QoS，切换流程后，由MS或新侧SGSN发起RAB重建流程；

C2、通过所述RAB重建流程将切换后的SGSN的QoS更新到RAN中。

所述的步骤C2包括：

C21、所述MS或SGSN发起RAB重建流程，所述新侧SGSN使用MS在新侧SGSN的QoS向RAN发送RAB建立请求，将MS在RAN的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS；

C22、RAN向所述新侧SGSN回复携带QoS更新结果的RAB建立请求响应；

C23、根据所述响应检测RAN是否经协商降低了QoS，并根据检测结果进行QoS更新处理。

所述的步骤C23包括：

当所述RAN经协商降低了QoS，则将RAN中降低了的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，新侧SGSN使用经过更新的QoS向GGSN发送更新请求，GGSN更新QoS后向新侧SGSN回复携带QoS更新结果的更新响应；

当RAN未降低QoS，则不更新MS在新侧SGSN的QoS。

经协商获得MS在新侧SGSN的QoS后，当必需建立无线接入承载RAB才可对GGSN进行QoS更新时，所述对网络中各实体进行的QoS更新包括：

D、所述新侧SGSN使用MS在新侧SGSN的QoS向RAN发送RAB建立请求；

E、所述RAN收到RAB建立请求后向新侧SGSN回复携带QoS更新结果的建立响应，开始建立RAB。

F、在获得RAB建立结果后，更新网络实体的QoS。

所述步骤F包括：

F1、当所述RAB建立失败，则执行所述切换过程中无需建立无线接入承载RAB时的处理过程；

F2、当所述RAB建立成功，则检测RAN是否经协商降低了QoS，根据检测结果对网络实体的QoS进行更新。

所述步骤F2包括：

F21、当所述RAN经协商降低了QoS，则将降低了的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，并使用所述MS在新侧SGSN的QoS向GGSN发送更新请求；

F22、当所述RAN未降低QoS，则不更新MS在新侧SGSN的QoS，使用所述未更新的MS在新侧SGSN的QoS向GGSN发送更新请求。

所述步骤F还包括：

F3、所述GGSN收到更新请求后向新侧SGSN回复携带QoS更新结果的更新响应，所述新侧SGSN检测GGSN是否协商降低了QoS，根据检测结果进行QoS更新。

所述步骤F3还包括：

F31、当所述GGSN经协商降低了QoS，则将所述降低了的QoS更新为MS在新侧SGSN的QoS，新侧SGSN使用该QoS向RAN发送RAB修改请求；

F32、RAN收到修改请求后向新侧SGSN回复携带QoS更新结果的修改响应，并将所述更新过的MS在新侧SGSN的QoS与MS在旧侧SGSN使用的QoS进行比较；

F33、当GGSN未降低QoS，则不更新MS在新侧SGSN的QoS，并将所述不经过更新的MS在新侧SGSN的QoS与MS在旧侧SGSN的QoS进行比较。

当所述MS在新侧SGSN的QoS与MS在旧侧SGSN的QoS一致时，则QoS协商结束；

当所述MS在新侧SGSN的QoS与MS在旧侧SGSN的QoS不一致时，则新侧SGSN使用本地QoS向MS发送修改请求，MS在对QoS进行修改后向新侧SGSN回复修改响应，QoS协商结束。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过网络中各实体在SGSN间Iu模式切换流程后进行QoS更新，可以实现网络中各实体的QoS信息一致，且各实体均能满足该QoS的要求，这样既能保证提供满足用户要求的服务质量，又能防止网络资源因QoS信息不一致导致的不必要的资源浪费。

附图说明

图1所示为GPRS/UMTS网络连接关系示意图；

图2所示为本发明实施例一SGSN间Iu模式切换流程QoS解决方案信令流程示意图；

图3所示为本发明实施例二SGSN间Iu模式切换流程QoS解决方案新侧SGSN处理流程图；

图4所示为本发明实施例三SGSN间Iu模式路由区更新流程示意图；

图5所示为本发明实施例四SGSN间的Gb模式到Iu模式系统间切换流程示意图；

图6所示为本发明实施例五SGSN间的重定位流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是当MS进行SGSN间的网络切换或重定位后，将经过协商获得的MS在新侧SGSN的服务质量更新至网络其它实体中；当将MS在新侧SGSN的服务质量更新至网络中其它实体时，网络中其它实体需要在服务质量更新结束后向SGSN回复更新响应，确认更新是否成功；在该更新响应中需携带更新后的服务质量，以检测在更新过程中是否协商降低了服务质量。

具体一点讲，本发明根据MS进行SGSN间的网络切换或重定位时由某个网络实体QoS质量下降引起的网络中各实体QoS不一致的情况，在MS进行SGSN间的网络切换或重定位后，检测网络中各实体的对该MS的服务质量与经过协商得到的SGSN对该MS的服务质量是否相同，若服务质量相同，则保留该实体的服务质量，若服务质量不同，则将经过协商获得的SGSN的服务质量更新至该实体中。当将SGSN的服务质量更新至网络中其它实体时，网络中其它实体需要在服务质量更新结束后向SGSN回复更新响应，确认更新成功；在该更新响应中需携带更新后的QoS，将该QoS与SGSN中原有的QoS进行比较，检测在更新过程中是否协商降低了QoS，如果没有降低，则保留SGSN中原有的QoS，如果确实降低，则将经协商降低了的QoS更新至SGSN中，使用该QoS为网络中其它实体进行QoS更新，保证网络中个指定实体的QoS一致。

下面将结合本发明具体实施例附图对本发明作详细说明。

本发明的全部具体实施例均是以假设流程开始前，MS已在旧侧SGSN上存在PDP上下文，并且旧侧SGSN将PDP上下文传送给了新侧SGSN为前提的。

图2所示为本发明实施例一SGSN间Iu模式切换流程QOS解决方案信令流程示意图。

在SGSN间Iu切换流程中，由于新侧SGSN可能因为自身的能力等原因改变新侧SGSN的QoS，GGSN在协商中也可能降低QoS，这样新侧SGSN的QoS与MS、新侧RAN以及GGSN的QoS很有可能不一致，因此需要在SGSN间Iu模式切换后将新侧SGSN中的QoS更新至网络中的其他实体中，使各实体的QoS保持一致。

如图2所示，当从旧侧SGSN切换至新侧SGSN后，为了将新侧SGSN中的QoS更新至网络中的其他实体中使各实体的QoS保持一致，需要开始RAB建立流程，当RAB建立后，新侧的SGSN将本地的QoS更新至网络中的其他实体，本实施例中更新至GGSN、新侧RAN以及MS。

图3所示为本发明实施例二SGSN间Iu模式切换流程QoS解决方案新侧SGSN处理流程图。

如图3所示，本流程图介绍了在进行SGSN间Iu模式切换时更新并统一网络中各实体QoS的具体方法。

步骤31、流程开始，根据协商得出斜侧SGSN的QoS，保存至QoSNeg中。

步骤31a、新侧SGSN开始切换过程。

步骤31b、新侧SGSN收到来自旧侧SGSN的SGSN上下文，该SGSN上下文中包括PDP上下文在旧侧SGSN使用的请求QoS、协商QoS和签约QoS。

步骤31c、新侧SGSN根据PDP上下文在旧侧请求的QoS、签约的QoS和新侧SGSN自身支持的QoS协商出一个新的QoS，记做QoSNeg。

步骤32、如果SGSN切换流程中不需要执行RAB建立过程，则新侧SGSN使用经协商获得的QoSNeg向GGSN发送QoS更新请求；

GGSN更新本地QoS后向SGSN发送更新响应，将GGSN本地的QoS情况发送给新侧SGSN。

步骤33、由于GGSN协商更新本地QoS的过程中有可能降低了QoS，因此新侧SGSN根据GGSN的更新响应检查QoS是否降低。

步骤34a、如果GGSN协商降低了QoS，则将协商降低后的QoS更新至新侧SGSN的QoSNeg中；

步骤34b、如果GGSN协商并没有降低QoS，则不更新QoSNeg。

步骤35、在根据GGSN的QoS更新或保留原QoSNeg后，SGSN向RAN发起RAB重建流程。

步骤35a、在RAB重建流程中，SGSN使用QoSNeg向RAN发送RAB建立请求；

步骤35b、RAN在收到RAB建立请求后回复建立请求响应，通过检测该响应中携带的RAN中QoS判断QoS是否降低。

步骤36a、如果RAN协商降低了QoS，则将经协商降低了的QoS更新至QoSNeg，通过使用更新过的QoSNeg向GGSN发送更新请求，并在收到的GGSN更新响应后判断QoSNeg是否和PDP上下文在旧侧SGSN中使用的QoS一致；

步骤36b、如果RAN协商没有降低QoS，则无需更新QoSNeg，通过使用原有的QoSNeg判断QoSNeg是否和PDP上下文在旧侧SGSN中使用的QoS一致。

步骤37a、如果QoSNeg与PDP上下文在旧侧SGSN中使用的QoS不一致，则向MS发送修改请求，请求将QoSNeg修改为MS的QoS，在MS的QoS修改完成后，MS回复修改响应，在确认修改无误后流程结束，实现对网络中各实体的QoS进行统一；

步骤37b、如果QoSNeg与PDP上下文在旧侧SGSN中使用的QoS不一致，则流程结束，实现对网络中各实体的QoS进行统一。

步骤38、如果SGSN切换流程中需要执行RAB建立过程，则新侧SGSN使用经协商获得的QoSNeg向RAN发起RAB建立请求；

RAN接收到作为RAB建立请求的QoSNeg后回复RAB建立响应，新侧SGSN接收该响应。

步骤39、判断是否能够成功建立RAB，如果不能建立RAB，则执行步骤32；如果能够建立RAB，则判断RAN在QoS协商中是否降低了QoS。

步骤310、如果RAN在QoS协商中降低了QoS，则将RAN本地经过协商被降低的QoS更新至QoSNeg中，使用更新后的QoSNeg向GGSN发送更新请求；

如果RAN没有在QoS协商中降低了QoS，则无需更新QoSNeg，直接使用QoSNeg向GGSN发送更新请求。

步骤311、GGSN经过协商后将QoSNeg更新至本地，并回复携带更新后QoS的更新响应，用于检测GGSN在协商中是否降低了QoS。

步骤312、如果GGSN在协商中没有降低QoS，则执行步骤37a或步骤37b，结束流程；

如果GGSN在协商中降低了QoS，则将经协商降低了的QoS更新至QoSNeg中，并将RAN的QoS更新为QoSNeg，然后执行步骤39a或步骤39b，结束流程，实现对网络中各实体的QoS进行统一。

图4所示为本发明实施例三SGSN间Iu模式路由区更新流程示意图。

如图4所示，步骤41至步骤419用于实现MS在SGSN间Iu模式路由区切换的过程，步骤420至步骤424用于实现在路由区切换后更新、统一网络中各实体QoS的过程。

在SGSN间Iu模式路由区切换的过程中也存在QoS更新的内容：在步骤49中，新侧SGSN首先根据PDP上下文在旧侧请求的QoS、签约的QoS和新侧SGSN自身支持的QoS协商出一个新QoS，通过Update PDP Context

Request消息发送给GGSN；GGSN在Update PDP Context Response消息中返回的QoS可能被协商降低，SGSN采用该QoS作为协商的QoS。

在切换完成后进行的网络中各实体QoS的更新、统一包括：

步骤420、MS或SGSN发起流程重建RAB，如果在该流程中RAN协商降低了QoS，SGSN采用该QoS作为协商的QoS，进入步骤421；否则进入步骤423

步骤421、SGSN向GGSN发送Update PDP Context Request消息，通知GGSN更新后的QoS。

步骤422、GGSN向SGSN发送Update PDP Context Response消息确认新的QoS。

步骤423、判断协商的QoS与PDP上下文在旧侧使用的QoS是否相同，如果不同，SGSN向MS发送Modify PDP Context Request消息通知MS更新后的QoS；如果相同，结束流程。

步骤424、如果MS接受更新后的QoS，MS向SGSN发送Modify PDPContext Accept消息；如果MS不接受更新后的QoS，MS将发起PDP去激活流程。

图5所示为本发明实施例四SGSN间的Gb模式到Iu模式系统间切换流程示意图。

如图5所示，步骤51至步骤518用于实现MS在SGSN间Gb模式到Iu模式系统间切换的过程，步骤519至步骤523用于实现在路由区切换后更新、统一网络中各实体QoS的过程。

在SGSN间Gb模式到Iu模式系统间切换过程中也存在QoS更新的内容：在步骤58中，新侧SGSN首先根据PDP上下文在旧侧请求的QoS、签约的QoS和新侧SGSN自身支持的QoS协商出一个新QoS，通过Update PDPContext Request消息发送给GGSN。GGSN在Update PDP ContextResponse消息中返回的QoS可能被协商降低，SGSN采用该QoS作为协商的QoS。

在切换完成后进行的网络中各实体QoS的更新、统一包括：

步骤519、MS或SGSN发起流程重建RAB。如果在该流程中RAN协商降低了QoS，SGSN采用该QoS作为协商的QoS，进入步骤520；否则进入步骤522。

步骤520、SGSN使用协商的QoS向GGSN发送Update PDP Context

Request消息，通知GGSN更新后的QoS。

步骤521、GGSN向SGSN发送Update PDP Context Response消息确认新的QoS。

步骤522、判断协商的QoS与PDP上下文在旧侧使用的QoS是否相同，如果不同，SGSN向MS发送Modify PDP Context Request消息通知MS更新后的QoS；如果相同，结束流程。

步骤523、如果MS接受更新后的QoS，MS向SGSN发送Modify PDPContext Accept消息；如果MS不接受更新后的QoS，MS将发起PDP去激活流程。

图6所示为本发明实施例五SGSN间的重定位流程示意图。

如图6所示，步骤61至步骤614用于实现MS在SGSN间重定位的过程，步骤615至步骤619用于实现MS在重定位后更新、统一网络中各实体QoS的过程。

MS在SGSN间重定位的过程中也存在QoS更新的内容：

在步骤64中，新侧SGSN首先根据PDP上下文在旧侧请求的QoS、签约的QoS和新侧SGSN自身支持的QoS协商出一个新QoS，通过RelocationRequest消息发送给目标RAN。目标RAN在Relocation RequestAcknowledge消息中将成功建立的RAB信息返回给新侧SGSN，QoS可能被协商降低，SGSN采用该QoS作为协商的QoS。

在步骤613、步骤614中，SGSN使用协商的QoS向GGSN发送UpdatePDP Context Request消息，通知GGSN更新后的QoS。如果GGSN在Update PDP Context Response响应中协商降低了QoS，SGSN采用该QoS作为协商的QoS，进入步骤616；否则进入步骤618。

步骤615进行路由区域更新为可选步骤，可以与步骤616至步骤619同步进行

在重定位过程中及完成后进行的网络中各实体QoS的更新、统一包括：

步骤616、SGSN使用协商的QoS向RAN发送RAB修改请求，通知RAN更新后的QoS。

步骤617、RAN向SGSN发送RAB修改响应，确认新的QoS。

步骤618、判断协商的QoS与PDP上下文在旧侧使用的QoS是否相同，如果不同，SGSN向MS发送Modify PDP Context Request消息通知MS更新后的QoS；如果相同，结束流程。

步骤619、如果MS接受更新后的QoS，MS向SGSN发送Modify PDPContext Accept消息；如果MS不接受更新后的QoS，MS将发起PDP去激活流程。

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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。