下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法

摘要

本发明涉及下一代网络技术，公开了一种下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法，使得业务层向传送层请求资源的成功率提高，并更加有效地控制网络流量，避免网络资源的浪费，且改善会话接续时间延迟。本发明中，传送层设备在拒绝业务层设备的资源分配请求时，在响应消息中增加拒绝原因和帮助调整资源请求的信息，例如现有网络资源状况、用户在NAAF中的接入签约信息等；业务层设备根据响应消息中新增的信息对要请求的资源进行调整，必要时需要与CPE协商，此后重新发起请求。在会话建立后，传送层设备向业务层设备上报当前的资源状况，业务层设备据此决定是否进行资源需求调整。

说明书

技术领域

本发明涉及下一代网络技术，特别涉及下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法。

背景技术

下一代网络(Next Generation Network，简称“NGN”)是电信史的一块里程碑，它标志着新一代电信网络时代的到来。从发展的角度来看，NGN是从传统的以电路交换为主的公用电话交换网(Public Switched TelephoneNetwork，简称“PSTN”)中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。

从这个意义上讲，NGN是基于时分多路复用(Time DivisionMultiplexing，简称“TDM”)的PSTN语音网络和基于网间互联协议/异步传输模式(IP/ATM)的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

目前，国际电信联盟-电信标准部(International Telecommunication UnionTelecommunication Standardization Sector，简称“ITU-T”)和用于先进网络的电信和因特网融合的业务及协议(Telecommunications and Internetconverged Services and Protocols for Advanced Networking)分别作为国际和欧洲的电信标准组织都在制定未来NGN网络的网络架构。如图1所示，NGN的网络架构总的来说可分为业务层和传送层两大层次。

业务层主要完成诸如网际协议多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称“IMS”)、公用电话交换网(Public Switched Telephone Network，简称“PSTN”)/综合业务数字网(Integrated Services Digital Network，简称“ISDN”)仿真、流媒体等各种应用的业务控制功能，并提供各种业务。

传送层主要完成用户的网络接入和各种网络报文的传送功能。传送层完成的功能又可细分为资源准入控制功能(Resource Admission ControlFunctions，简称“RACF”)、网络接入附着功能(Network Access AttachmentFunctions，简称“NAAF”)、传送功能三大部分。其中，NAAF主要完成网络接入层的认证授权、地址分配、用户接入位置信息管理和终端的网络配置；传送功能主要在上述子系统的控制下完成各种信息的传送；RACF主要基于业务需求完成承载网络资源的控制、分配、管理功能，保证业务的服务质量。

接下来着重介绍一下RACF。

RACF用于实现在业务层和传送层之间进行资源协商和分配的仲裁功能，它在NGN整个构架中的位置如图2所示。在ITU-T标准组织中，RACF的一个主要功能是诸如资源预留、准入控制和门控的QoS控制，其中，准入控制指根据用户的签约数据和基于运营商的策略规则及网络资源可用状况等决定是否授权用户接入。RACF的另一个主要功能是NAPT/FW穿越控制。

下面参照图2说明NGN中各个功能实体的相互关系。首先，业务控制功能和RACF进行信息交互完成业务在NGN传送层的资源控制；第二，CPE和业务控制功能及传送功能交互实现资源请求和协商功能；第三，RACF和传送功能交互实现包过滤，信息分类、标注和策略规则，带宽预留和分配，网络地址端口转换，IP地址反欺骗，NAT/FW穿越，使用计量等功能；第四，RACF和NAAF交互查看用户的签约信息；第五，业务控制功能与NAAF交互获取用户的部分接入签约信息、接入位置(接入设备标识和线路标识)、接入鉴权结果等信息。

在ITU-T和TISPAN相关标准中，业务控制功能和RACF交互实现用户业务在传送层的资源控制，该交互通过Gq′接口实现，也就是在业务控制功能中的会话控制代理功能(Session Control Proxy Function，简称“SCPF”)和RACF中的策略决策功能PDF之间的接口上实现。图3示出Gq′接口位置。本领域一般技术人员知道，业务控制功能和PDF之间所有的接口都是Gq′接口。

下面说明在现有技术中的会话建立过程中请求资源的方法。

首先，业务层可以根据用户的业务请求，决定会话所需的资源；也可以根据CPE通过应用层信令扩展或特殊的应用层资源信令获取由CPE决定的所需的资源。

此后，通过SCPF向RACF中的PDF发起资源请求。

接着，PDF根据用户在NAAF中的签约数据，基于运营商的策略规则及现有资源状况确定是否授权资源使用。

这时，如果确定授权，RACF就会向传送功能发送门控、包标签和媒体控制等命令，同时通过PDF向业务控制功能发送资源准入消息。如果确定不授权，则向业务控制功能发送拒绝消息。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：业务层向传送层请求资源一旦不成功，则整个会话建立不成功，影响会话建立成功率。

造成这种情况的主要原因在于，在业务控制功能向RACF请求资源后，只向业务控制功能返回请求被接受或拒绝两种状态，并不上报拒绝原因和相关的帮助业务控制功能调整资源请求的信息如现有网络资源状况、用户在NAAF中的签约信息等，在这种情况下，业务控制功能不会再次调整资源请求，而是直接拆除会话，导致会话建立成功率不高。。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法，使得业务层向传送层请求资源的成功率提高。

为实现上述目的，本发明提供了一种下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法，包含以下步骤：

A会话建立时，业务层设备向传送层设备请求分配资源；

B如果所述传送层设备经决策拒绝授权资源使用，则向所述业务层设备发送响应消息，其中包含拒绝原因和/或帮助调整资源请求的信息；

C所述业务层设备根据所述响应消息中的拒绝原因和/或帮助调整资源请求的信息，重新向传送层设备请求分配资源。

其中，还包含以下步骤：

会话建立后，如果所述传送层设备发现现有网络资源状况不足以支撑所述会话，则可以向所述业务层设备上报现有网络资源状况。

此外在所述方法中，所述业务层设备可以是业务控制功能或业务控制与应用子系统。

此外在所述方法中，所述传送层设备可以是资源准入控制功能或资源准入控制子系统。

此外在所述方法中，所述步骤B中，所述资源准入控制功能根据用户在网络接入附着功能中的签约数据、基于运营商的策略规则以及现有资源状况决策是否授权资源使用。

此外在所述方法中，所述步骤B还包含以下子步骤：

如果所述资源准入控制功能经决策授权资源使用，则向传送功能发送门控、包标签和媒体控制命令，同时通过策略决定功能向业务控制功能发送资源准入成功的响应消息。

此外在所述方法中，所述拒绝原因和帮助调整资源请求的信息可包含以下信息之一或其任意组合：

现有网络资源状况、用户在网络接入附着功能中的签约信息。

此外在所述方法中，所述现有网络资源状况包含以下信息之一或其任意组合：

目前网络可提供的带宽、以及网络可服务的业务级别信息。

此外在所述方法中，所述业务层设备根据接收到的所述响应消息，拆除会话，或根据所述帮助调整资源请求的信息，对原请求分配的资源进行调整后重新向所述传送层设备请求分配资源。

此外在所述方法中，所述业务层设备根据接收到的所述现有网络资源状况，拆除会话，或对所述会话进行相应的资源需求调整。

此外在所述方法中，所述业务层设备对请求分配的资源进行调整时还可包含与发起所述会话的用户驻地设备进行协商的子步骤。

此外在所述方法中，所述下一代网络符合国际电信联盟-电信标准部的标准或用于先进网络的电信和因特网融合的业务及协议标准。

本发明还提供了一种下一代网络中业务层向传送层请求资源的方法，包含以下步骤：

会话建立后，所述传送层设备向所述业务层设备上报现有网络资源状况；

所述业务层设备根据所述传送层设备上报的资源状况，决定是否对所述会话进行相应的资源需求调整或拆除会话连接。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，第一个方案中，传送层设备在拒绝业务层设备的资源分配请求时，在响应消息中增加拒绝原因和帮助业务层设备调整资源请求的信息，例如现有网络资源状况、用户在NAAF中的签约资源信息等；业务层设备根据响应消息中新增的信息对要请求的资源进行调整，必要时需要与CPE协商，此后重新发起请求。

第二个方案中，在会话建立后，传送层设备可以向业务层设备上报当前的资源状况，业务层设备据此决定是否进行资源需求调整或拆除会话连接。

上述两个方案一个用于会话建立时，一个用于会话建立后，但都是基于对Gq’接口进行扩展的构思，可以单独使用也可以联合使用。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即，因为业务层设备可以根据响应消息中新增的信息将下一次的资源请求调整到合理范围内，所以在下一次请求中成功的概率大大提高。一个典型的例子是CPE根据自身的能力通过业务控制功能(业务层设备)向RACF(传送层设备)请求资源，但RACF查询NAAF中的用户签约信息后，发现该用户没有权限使用这么多的资源，所以拒绝。如果按照现有技术，业务控制功能会直接拆除呼叫。而按照本发明的方案，RACF会在响应消息中带上用户的签约资源信息，这样业务控制功能可以把请求的资源数量调整到用户签约资源信息范围内，在下一次请求时可以一次成功，从而有利于提高会话建立成功率。

因为业务层设备可以及时知道当前资源状况的变化，所以可以对已有会话的资源需求作出相应的调整，从而在资源意外紧张时会话不会轻易中断。

附图说明

图1是NGN网络架构示意图；

图2是NGN中的RACF位置示意图；

图3是NGN中的Gq′接口示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的NGN中业务层向传送层请求资源的方法信令流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

总的来说，本发明的原理在于，在会话建立时，如果传送层设备拒绝业务层设备的资源使用，则向该业务层设备反馈包含拒绝原因和帮助调整资源请求的信息的响应消息。在这种情况下，由于业务层设备能够根据响应消息中新增的信息将下一次的资源请求调整到合理范围内，大大提高了在下一次请求中成功的概率。此外，本发明在会话建立后，传送层设备可以进一步向业务层设备上报当前的资源状况，使业务层设备可以及时知道当前资源状况的变化，所以可以对已有会话的资源需求作出相应的调整，从而在资源意外紧张时会话不会轻易中断。

接下来描述本发明的一个实施例的NGN中业务层向传送层请求资源的方法。需要说明的是，在本实施例中，业务层设备为业务控制功能，传送层设备为RACF，但不限于此，在本发明的其他实施例中，业务层设备可以是业务控制与应用子系统，传送层设备可以是资源准入控制子系统。并且，NGN符合国际电信联盟-电信标准部的标准或“TISPAN”标准。

为清楚突出本发明中涉及拒绝授权情况下的请求资源方式，因此，将本实施例分为传送层设备授权资源使用和传送层设备拒绝授权资源使用两种情况进行说明。首先参照图4，说明拒绝授权资源使用时的情况。

如图4所示，会话建立时，在步骤401：CPE向业务控制功能发送业务请求(或资源请求)。

此后，在步骤402：业务层根据业务请求，决定会话所需的资源，并向RACF请求分配资源。具体的说，参见图3，该步骤由业务控制功能中的SCPF实现。

接着，在步骤403：RACF根据用户在网络接入附着功能中的签约数据、基于运营商的策略规则，以及现有资源状况，决策是否授权资源使用，并根据决策结果，向业务控制功能反馈资源请求响应。该响应可以是接受或拒绝。如果拒绝授权，则扩展Gq′接口。具体的说，RACF向业务控制功能发送响应消息，该响应消息中包含拒绝原因值和帮助业务控制功能调整资源请求的信息。在本发明中，拒绝原因和帮助调整资源请求的信息可包含以下信息之一或其任意组合：现有网络资源状况、用户在网络接入附着功能中的签约信息。其中，现有网络资源状况进一步包括：目前网络可提供的带宽、网络可服务的业务级别信息等等。

然后，在步骤404：业务控制功能收到RACF的响应消息后，根据该消息中包含的信息，直接对所请求的资源进行调整，使其在可获得资源范围内。能够理解，由于在调整过程中，有拒绝原因值和帮助业务控制功能调整资源请求的信息作为参考，调整准确率较高。

接着，在步骤405：业务控制功能经过对业务请求的资源调整后，重新向RACF发起资源请求。

随后，在步骤406：RACF再次根据用户在网络接入附着功能中的签约数据、基于运营商的策略规则，以及现有资源状况，决策是否授权资源使用。由于在步骤404中，业务控制功能已根据响应消息中的信息对所需的资源进行了调整，使它处于可获得资源范围内，因此在本步骤中，RACF将决定授权资源使用，并通过策略决定功能向业务控制功能发送资源准入消息。

上面已经参照图4说明了本发明的请求资源的方法中RACF拒绝授权资源使用时的情况。下面简要说明RACF授权资源使用时的情况。当从步骤401执行到步骤403，RACF根据用户在网络接入附着功能中的签约数据、基于运营商的策略规则，以及现有资源状况，决定授权资源使用时，RACF向业务控制功能发送门控、包标签和媒体控制命令，同时通过策略决定功能向业务控制功能发送资源准入消息。

在根据本发明的第二实施例中，不同于第一实施例，是由CPE决定会话所需的资源的，并且CPE通过应用层信令扩展或特殊的应用层资源信令发送给业务控制功能。在这种情况下，当CPE发起会话，业务控制功能向RACF上报的请求中带有由CPE决定的所请求的资源。相应的，步骤404的处理有以下修改：如果步骤403中，RACF根据用户在网络接入附着功能中的签约数据、基于运营商的策略规则，以及现有资源状况，决策拒绝授权资源使用，并向业务控制功能发送包含拒绝原因值和帮助业务控制功能调整资源请求的信息的响应消息后，则由业务控制功能和CPE交互，协商确定对所请求的资源的调整，完成调整后，再由业务控制功能重新向RACF发起资源请求。此后的步骤与第一实施例是相同的，在此不做赘述。

在本发明的第三实施例中，建立会话中的请求资源过程与第一或第二实施例相同，在此不做赘述，但是第三实施例在第一或第二实施例的基础上做了进一步细化。具体的说，当会话建立后，RACF通过Gq′接口，可以随时向业务控制功能上报当前资源状况。此后，业务控制功能根据RACF上报的资源状况，决定是否对会话进行相应的资源需求调整或拆除会话连接。举例来说，由于线路上的问题会话所使用的线路的总带宽发生了减少，或者会话所使用的线路阻塞严重，此时RACF向业务控制功能上报资源状况，业务控制功能将为该会话指定另一种压缩率更高的编码。本实施例中，由于业务层设备可以及时知道当前资源状况的变化，所以可以对已有会话的资源需求作出相应的调整，从而在资源意外紧张时会话不会轻易中断。

在本发明的第四实施例中，只有第三实施例中会话建立后的步骤，没有会话建立时的步骤。

通过上述描述可以知道，本发明给出了一个通用的提高NGN网络中业务层向传送层申请资源成功率的解决方案，便于规范相关接口的信息交互，有利于提高会话建立效率，提高网络有效信息的传送量，并改善会话接续时间延迟。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。