專利名稱：家庭網(wǎng)關策略控制的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及資源接納技術領域，更具體地涉及一種資源接納控制子系統(tǒng)中家庭網(wǎng)
關策略控制的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
NGN(Network Generation Network,下一代網(wǎng)絡)是當前通信標準領域的一個 熱點研究課題，它采用IP等分組技術作為承載網(wǎng)技術融合固定通信和移動通信，NGN可 以提供更豐富的多媒體業(yè)務，如具有實時要求的新興業(yè)務(如VoIP、視頻會議、多媒體遠 程教學、視頻點播等)，這些業(yè)務要求通信網(wǎng)絡能提供高效的端到端的服務質量(Quality ofService， QoS)支持；同時用戶對網(wǎng)絡服務質量的要求也越來越高，因此，如何提供端到 端的QoS將是NGN的核心問題之一。 TISPAN (Telecommunication and Internet converged Services and Protocolsfor Advanced Networking,電信和互聯(lián)網(wǎng)融合業(yè)務及高級網(wǎng)絡協(xié))是ETSI下屬 的一個標準組織，它成立了專門的研究組，致力于NGN技術標準的制定工作，TISPAN將NGN 架構分為業(yè)務層和傳輸層，在傳輸控制層引入了 NASS(Network Attachment Subsystem,網(wǎng) 絡附著子系統(tǒng))與RACS(Resourceand Admission Control Subsystem,資源接納控制子系 統(tǒng))，NASS負責為上層業(yè)務層提供獨立的用戶接入管理，而RACS則解決NGN承載網(wǎng)的QoS 問題。 RACS負責將業(yè)務層的資源需求與傳輸層的資源分配相關聯(lián)，主要完成策略控 制、資源預留、接納控制、NAT(Network Address Translation,網(wǎng)絡地址轉換)穿越等 功能，RACS通過一系列QoS策略為業(yè)務層提供傳輸層的控制服務，使得用戶終端(User Equipment, UE)可以獲得所需服務質量保證。 在RACS最新的草案中，提供了 RACS的功能框架，如附圖l所示，圖中
SPDF(Service-based Policy Decision Function,基于業(yè)務的策略決策功能)根 據(jù)AF(A卯lication Function,應用功能)的資源請求，選擇本地策略，并將請求映射成IP QoS參數(shù)，發(fā)送給x-RACF和BGF，以請求相應的資源。 x-RACF(generic Resource and Admission Control Function,接入資源接纟內控 制功能；)從SPDF接收請求，然后基于所保存的策略實現(xiàn)接納控制，接受或拒絕對傳送資源 的請求。x-RACF可以通過e4參考點從網(wǎng)絡附著子系統(tǒng)(Network Attachment Sub-System, NASS)獲得網(wǎng)絡附著信息和用戶QoS簽約信息，從而可以根據(jù)網(wǎng)絡位置信息(例如接入用戶 的物理節(jié)點的地址)確定可用的網(wǎng)絡資源，同時在處理資源分配請求時參考用戶的QoS簽 約信息。 BGF(Border Gateway Function,邊界網(wǎng)關功能)是于接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間實現(xiàn)核 心邊界網(wǎng)關功能，也可以位于兩個核心網(wǎng)之間的網(wǎng)關。BGF在SPDF的控制下完成NAT、門控、 QoS標記、帶寬限制、使用測量以及資源同步功能。 RCEF (Resource Control Enforcement Function,資源控制執(zhí)行功能)是位于傳輸層功能實體中的策略執(zhí)行體，它可以駐留在承載層的任何網(wǎng)段(接入、核心)或者網(wǎng)段的邊界點，實施x-RACF通過Re參考點傳送過來的策略，完成門控、QoS標記、帶寬限制等功能。目前RACS對處于核心網(wǎng)中的RCEF如何控制尚未標準化。 BTF(Basic Transmission Function,基本傳送功能)是位于傳輸設備中的支持基本的控制功能和基本的轉發(fā)功能等的邏輯實體。 由于用戶的業(yè)務流在網(wǎng)絡上會經(jīng)過一些不同質的子網(wǎng)段，為了保證端到端的QoS，RACS在根據(jù)業(yè)務流的資源請求做出策略決策后，需要把策略下發(fā)到這些子網(wǎng)段的邊界點上的策略執(zhí)行功能上，由策略執(zhí)行功能根據(jù)策略對相應的流量打上該網(wǎng)段的QoS優(yōu)先級標記，保證其在該網(wǎng)段中的QoS。 如圖2所示，RACS通過控制接入網(wǎng)接入節(jié)點(Access Node, AN) 、 IP邊界點、核心網(wǎng)邊界點(BGF)來達到對業(yè)務流進行策略控制。 首先UE與AF進行業(yè)務層的信令協(xié)商，AF根據(jù)協(xié)商的QoS向RACS發(fā)起資源請求，RACS收到請求，根據(jù)用戶簽約信息、傳輸資源狀況、以及運營商策略做出接納決策，如果接納，則生成控制策略，策略的內容包括(業(yè)務流描述信息、上下行帶寬、QoS級別等)，RACS將策略下發(fā)給相應的傳輸層功能實體，由控制點設備根據(jù)策略對相應的業(yè)務流實施QoS策略。 就目前運營商的運營現(xiàn)狀來看，其接入網(wǎng)(即從連接用戶的第一臺局端設備到業(yè)務接入服務器(BRAS(Bandwidth Remote Access Server,寬帶遠程接入服務器)/SR(Service Router,業(yè)務路由器))負載較重，因此，尤其需要對這一段網(wǎng)絡提供有效的QoS保證。但是目前的RACS控制方式中對接入網(wǎng)的控制是通過對AN和IP Edge進行的。在IP Edge上只能對接入網(wǎng)中下行的報文流量進行有效的QoS控制；在AN(如DSLAM(DigitalSubscriber Line Access Multiplexer,數(shù)字用戶接入復用器))上對上行流量進行控制的話，由于現(xiàn)網(wǎng)的DSLAM設備很多，進行升級改造代價很大。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種資源接納控制方法及系統(tǒng)，以有效保證用戶的服務質量。 為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種資源接納控制方法，資源接納控制子系統(tǒng)RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關執(zhí)行所述控制策略。 進一步地，所述RACS包括接入資源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF生成控制策略并直接或通過家庭網(wǎng)關管理服務器將上行流量的控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。
進一步地，所述控制策略是用戶上線時，所述x-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成的初始策略。 進一步地，所述控制策略是所述RACF收到的資源初始化請求后，根據(jù)資源狀況及用戶簽約信息對所述請求做出接納決策時生成的相應的QoS策略。 為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種資源接納控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括接入資源接納控制功能x-RACF及家庭網(wǎng)關，其中，所述RACS用于向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關用于接收并執(zhí)行所述控制策略。 進一步地，所述資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括接入資源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并直接將上行流量的控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。 進一步地，所述系統(tǒng)還包括家庭網(wǎng)關管理服務器，所述資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括接入資源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF通過所述家庭網(wǎng)關管理服務器與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并通過家庭網(wǎng)關管理服務器將上行流量的控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。 進一步地，所述控制策略是用戶上線時，所述x-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成的初始策略。 進一步地，所述控制策略是所述x-RACF收到的資源初始化請求后，根據(jù)資源狀況及用戶簽約信息對所述請求做出接納決策時生成的相應的QoS策略。
進一步地，所述家庭網(wǎng)關管理服務器是自動配置服務器ACS。 相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明方法和系統(tǒng)采用家庭網(wǎng)關實現(xiàn)資源控制執(zhí)行功能RECF，由家庭網(wǎng)關進行QoS控制，從而可以有效的保證用戶上行流量的服務質量，且家庭網(wǎng)關易于部署，增加了系統(tǒng)的靈活性。
圖1是現(xiàn)有技術中TISPAN的資源接納控制子系統(tǒng)RACS的架構圖。 圖2是現(xiàn)有技術中RACS控制傳輸層的架構示意圖。 圖3是本發(fā)明的RACS直接控制家庭網(wǎng)關示意圖。 圖4是本發(fā)明的RACS直接控制家庭網(wǎng)關方案中靜態(tài)策略下發(fā)流程圖。 圖5是本發(fā)明的RACS直接控制家庭網(wǎng)關方案中動態(tài)策略下發(fā)流程圖。 圖6是本發(fā)明的RACS間接控制家庭網(wǎng)關示意圖。 圖7是本發(fā)明的RACS間接控制家庭網(wǎng)關方案中靜態(tài)策略下發(fā)流程圖。 圖8是本發(fā)明的RACS間接控制家庭網(wǎng)關方案中動態(tài)策略下發(fā)流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明資源接納控制方法和系統(tǒng)的主要思想是資源接納控制子系統(tǒng)RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)上行流量控制策略，所述家庭網(wǎng)關執(zhí)行所述控制策略。 即由家庭網(wǎng)關實現(xiàn)資源控制執(zhí)行功能RCEF， RACS可采用兩種方式向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略， 一種是RACS直接向家庭網(wǎng)關下發(fā)，另一種是RACS通過家庭網(wǎng)關管理服務器向家庭網(wǎng)關下發(fā)。 在家庭網(wǎng)關(Customer Network Gateway, CNG)上要實現(xiàn)RCEF邏輯功能實體，該實體的主要功能是在x-RACF的指導下進行策略執(zhí)行。 RCEF (CNG)從x-RACF接收策略，策略的主要內容有業(yè)務流模板(如IP五元組)、IP QoS優(yōu)先級、二層QoS優(yōu)先級、上行帶寬、下行帶寬、門控等。 業(yè)務流模板是用于對通過家庭網(wǎng)關的報文進行匹配，如果匹配成功，則對其執(zhí)行策略中描述的QoS控制。 QoS優(yōu)先級是描述該業(yè)務流的服務優(yōu)先級的，在不同的傳輸層網(wǎng)段會有不同的映射，映射后的優(yōu)先級取值會設置在報文首部標識業(yè)務優(yōu)先級的字段中，IP QoS優(yōu)先級指IP
5首部的DSCP字段；二層QoS優(yōu)先級指報文二層首部中的QoS優(yōu)先級字段(如802. lp)。傳
輸層實體會根據(jù)相應的首部中的優(yōu)先級進行轉發(fā)，以保證報文流的時延。 上下帶寬是該業(yè)務數(shù)據(jù)流允許的最大上行流帶寬；下行帶寬是該業(yè)務數(shù)據(jù)流允許
的最大下行流帶寬。 門控是指是否允許某種業(yè)務流通過，在用戶初時上線時，x-RACF可以根據(jù)用戶簽約的業(yè)務為其下發(fā)一些門控，后續(xù)用戶還可以通過動態(tài)申請更新門控。 下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明，本實施方法只是實現(xiàn)本發(fā)明的一個具體實例。 以下通過具體實例分別對以上兩種方式下的資源接納控制方法進行詳細說明
方式1 :RACS直接控制家庭網(wǎng)關 下面分別介紹RACS對家庭網(wǎng)關進行策略控制的流程。
應用實例1 1、用戶上線時觸發(fā)RACS對家庭網(wǎng)關下發(fā)策略的處理流程 當一個用戶上線時，首先會進行身份認證交互，在確認用戶身份合法時，需要通知RACS對該用戶生成一個初始策略，并下發(fā)給傳輸層策略執(zhí)行實體(包括家庭網(wǎng)關上的RCEF)執(zhí)行，具體流程如附圖4所示 步驟401 :X-RACF收到用戶上線的通知，用戶上線可以由IP邊界點設備(如BRAS)對X-RACF進行通知，也可以由NASS進行通知； 步驟402 :如果X-RACF上沒有用戶的簽約信息，那么X-RACF會與NASS交互，獲取該用戶的簽約信息；如果是由NASS通知X-RACF用戶上線，那么可以在通知消息中將用戶簽約信息一起發(fā)給X-RACF; 步驟403 :X-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成一個初始策略； 步驟404 :X-RACF將初始策略分別下發(fā)傳輸功能實體上的RCEF進行策略執(zhí)行，其
中包括駐留家庭網(wǎng)關上的RCEF ; 步驟405 :RCEF向X-RACF回復應答。 應用實例2 2、用戶請求業(yè)務時RACS對家庭網(wǎng)關下發(fā)策略的處理流程 當用戶動態(tài)發(fā)起一個有QoS保證的業(yè)務時，會通過業(yè)務層的協(xié)商確定該業(yè)務的QoS，業(yè)務控制層根據(jù)協(xié)商的QoS向RACS發(fā)起資源請求，由RACS生成傳輸層的QoS策略下發(fā)給傳輸層策略執(zhí)行實體(包括家庭網(wǎng)關上的RCEF)執(zhí)行，具體流程如附圖5所示
步驟501 :AF根據(jù)業(yè)務層協(xié)商的QoS向SPDF發(fā)起資源初始化請求；
步驟502 :SPDF對請求進行授權，并做出初步的策略決策； 步驟503 :SPDF向X-RACF發(fā)起資源初始化請求，X-RACF根據(jù)資源狀況和簽約信息對請求做出接納決策，并生成相應的QoS策略； 步驟504 :X-RACF向傳輸層功能實體上的RCEF下發(fā)策略，其中包括駐留家庭網(wǎng)關上的RCEF ; X-RACF同時向接入節(jié)點AN、IP臨界點及家庭網(wǎng)關的RCEF下發(fā)策略，其中，RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)的控制策略針對上行流量的控制策略；向AN下發(fā)的控制策略也是針對上行流量的，而向IP邊界點下發(fā)的控制策略是針對上下行流量的。
步驟505 :RCEF向X-RACF回復應答； 步驟506 :X-RACF向SPDF回復應答； 步驟507 :SPDF向BGF下發(fā)策略； 步驟508 :BGF向SPDF回復應答； 步驟509 :SPDF向AF回復資源初始化請求應答。 方案2 :RACS間接控制家庭網(wǎng)關 家庭網(wǎng)關管理服務器是對家庭網(wǎng)關進行控制管理的功能實體，如BBF定義(寬帶
論壇，Broadband Forum)的ACS(自動配置服務器，AutoConf iguration Server) ， ACS通過
TR069協(xié)議可以對家庭網(wǎng)關進行配置、日志提取、版本升級等管理操作。 家庭網(wǎng)關出于成本考慮，一般不希望功能做的太復雜。如果RACS直接控制家庭網(wǎng)
關的話，家庭網(wǎng)關需要為ACS和RACS各出一個管理接口。并且，家庭網(wǎng)關數(shù)量眾多，對于
RACS來說，如果直接控制家庭網(wǎng)關的話，負荷也比較重。因此，出于上述兩個原因，我們還提
出一種RACS間接控制家庭網(wǎng)關的方案。 當RACS需要向家庭網(wǎng)關下發(fā)策略時，RACS將策略發(fā)給家庭網(wǎng)關管理服務器，家庭
網(wǎng)關管理服務器對策略進行格式轉換(轉換前后的協(xié)議格式會不同，例如轉換前的協(xié)議
格式是Diameter的，轉換后是TR069的)，將策略下發(fā)給相應的家庭網(wǎng)關。 以家庭網(wǎng)關管理服務器是ACS為例，ACS和家庭網(wǎng)關之間原來存在TR069協(xié)議的
管理通道，基于TR069協(xié)議進行擴展，使之能傳遞QoS控制信息(如媒體流五元組，帶寬，
QoS優(yōu)先級等)。對ACS功能進行擴展，使之能從RACS接收QoS策略，并對策略進行格式轉換。 具體流程與圖4、圖5差別不多，主要是增加了 ACS做策略代理的中間步驟，具體流程參見圖7、圖8。 為實現(xiàn)以上資源接納控制方法，本發(fā)明還提供一種資源接納控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括資源接納控制子系統(tǒng)RACS及家庭網(wǎng)關，其中，所述RACS用于向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關用于接收并執(zhí)行所述控制策略。 所述資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括SPDF及接入資源接納控制功能x-RACF。
在第一種實現(xiàn)方式下，所述x-RACF與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并直接將上行流量控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關； 在第二種方式下，所述系統(tǒng)還包括家庭網(wǎng)關管理服務器，所述資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括接入資源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF通過所述家庭網(wǎng)關管理服務器與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并通過家庭網(wǎng)關管理服務器將上行流量控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。 用戶上線時，所述控制策略是所述x-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成的初始策略。 用戶發(fā)起有QoS保證的業(yè)務時，所述控制策略是所述x-RACF收到的資源初始化請求后，根據(jù)資源狀況及用戶簽約信息對所述請求做出接納決策時生成的相應的QoS策略。
RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)的控制策略針對上行流量的控制策略；RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略的同時向接入節(jié)點AN和IP邊界點下發(fā)控制策略，其中，向AN下發(fā)的控制策略也是針對上行流量的，向IP邊界點下發(fā)的控制策略是針對上下行流量的。
本發(fā)明方法和系統(tǒng)，采用家庭網(wǎng)關實現(xiàn)資源控制執(zhí)行功能RECF，由家庭網(wǎng)關進行QoS控制，從而可以有效的保證用戶上行流量的服務質量，且家庭網(wǎng)關易于部署，增加了系統(tǒng)的靈活性。
權利要求
一種資源接納控制方法，其特征在于資源接納控制子系統(tǒng)RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關執(zhí)行所述控制策略。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于所述RACS包括接入資源接納控制功能 x-RACF，所述x-RACF生成控制策略并直接或通過家庭網(wǎng)關管理服務器將上行流量的控制 策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。
3. 如權利要求2或3所述的方法，其特征在于所述控制策略是用戶上線時，所述 x-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成的初始策略。
4. 如權利要求2或3所述的方法，其特征在于所述控制策略是所述x-RACF收到的資 源初始化請求后，根據(jù)資源狀況及用戶簽約信息對所述請求做出接納決策時生成的相應的 QoS策略。
5. —種資源接納控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括資源接納控制子系統(tǒng)RACS及家 庭網(wǎng)關，其中，所述RACS用于向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關用于接收并執(zhí)行所 述控制策略。
6. 如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括接入資 源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并直接將上 行流量的控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。
7. 如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括家庭網(wǎng)關管理服務器，所述 資源接納控制子系統(tǒng)RACS包括接入資源接納控制功能x-RACF，所述x-RACF通過所述家庭 網(wǎng)關管理服務器與所述家庭網(wǎng)關連接，用于生成控制策略并通過家庭網(wǎng)關管理服務器將上 行流量的控制策略下發(fā)給所述家庭網(wǎng)關。
8. 如權利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制策略是用戶上線時，所述 x-RACF根據(jù)該用戶的簽約信息中的QoS相關信息生成的初始策略。
9. 如權利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制策略是所述x-RACF收到的資 源初始化請求后，根據(jù)資源狀況及用戶簽約信息對所述請求做出接納決策時生成的相應的 QoS策略。
10. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述家庭網(wǎng)關管理服務器是自動配置服務 器ACS。
全文摘要
本發(fā)明提供一種資源接納控制方法，資源接納控制子系統(tǒng)RACS向家庭網(wǎng)關下發(fā)控制策略，所述家庭網(wǎng)關執(zhí)行所述控制策略。本發(fā)明方法和系統(tǒng)，采用家庭網(wǎng)關實現(xiàn)資源控制執(zhí)行功能RECF，由家庭網(wǎng)關進行QoS控制，從而可以有效的保證用戶上行流量的服務質量，且家庭網(wǎng)關易于部署，增加了系統(tǒng)的靈活性。
文檔編號H04L12/66GK101729452SQ200910142920
公開日2010年6月9日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權日2009年5月13日
發(fā)明者孫默, 宋軍 申請人:中興通訊股份有限公司