本發(fā)明屬于通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證方法。
背景技術(shù)：
：隨著通信網(wǎng)由傳統(tǒng)的電路交換逐步演變到基于IP分組交換的NGN(下一代網(wǎng)絡(luò))，各種新技術(shù)也應(yīng)運而生，目前NGN主流技術(shù)有軟交換和IMS(IP多媒體子系統(tǒng))。IMS是由3GPP提出的一種用以支持多媒體業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，其可為終端用戶提供更為靈活、多樣化的多媒體業(yè)務(wù)。IMS作為NGN的核心技術(shù)，繼承并優(yōu)化了軟交換技術(shù)，旨在解決移動和固網(wǎng)融合互通問題，搭建話音、視頻、數(shù)據(jù)等多種差異化業(yè)務(wù)融合架構(gòu)。作為一種基于會話發(fā)起協(xié)議(SIP)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，IMS全IP核心網(wǎng)采用分組交換模型來提供多媒體業(yè)務(wù)，IMS網(wǎng)絡(luò)支持語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并且支持多種網(wǎng)絡(luò)，多終端接入到統(tǒng)一的IP核心網(wǎng)和應(yīng)用環(huán)境。由于這些技術(shù)特性，基于IMS的NGN架構(gòu)將是通信產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要目標。IMS在電信領(lǐng)域提供業(yè)務(wù)支持，不可避免地存在著在全IP化的應(yīng)用環(huán)境中電信級的服務(wù)質(zhì)量無法保障的難題，這也是IMS商用化的一大制約瓶頸。所以當IMS為NGN提供技術(shù)支持的同時，必須首先解決基于全IP應(yīng)用的電信級服務(wù)質(zhì)量保障問題。IMS在3GPP的R5版本中被引出，并在其后版本中逐步得到完善。在不同的版本演進過程中，IMS核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量控制策略是一個研究的聚焦點。但是，如何實現(xiàn)一個完整的端到端服務(wù)質(zhì)量保證方面的研究非常少。由于IMS核心網(wǎng)絡(luò)的信令和數(shù)據(jù)是基于IP承載層，所以服務(wù)質(zhì)量也是需要依靠IP網(wǎng)絡(luò)的支持。雖然在版本演進過程中IMS的服務(wù)質(zhì)量中已經(jīng)研究了大量的不同問題，然而，由動態(tài)服務(wù)質(zhì)量需求帶來的問題，業(yè)務(wù)層重設(shè)和它們在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的影響都沒有被考慮。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟：步驟1：首先根據(jù)在3GPP的版本9中規(guī)定的IMS策略和計費控制架構(gòu)包含的計費和服務(wù)質(zhì)量的高級功能，同時結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組所提出的區(qū)分服務(wù)模型搭建上層架構(gòu)；步驟2：在上述上層架構(gòu)中新增服務(wù)質(zhì)量等級重新定位功能模塊，利用該模塊并借助于服務(wù)靈活性比特這一參數(shù)對視頻會議中的語音、視頻和數(shù)據(jù)在內(nèi)的不同業(yè)務(wù)設(shè)定不同的優(yōu)先級等級；步驟3：下層架構(gòu)利用多協(xié)議標簽轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將上述上層架構(gòu)的優(yōu)先級等級信息聚合映射成不同的標簽，并依據(jù)標簽進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，當數(shù)據(jù)分組進入網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)為其分配固定長度的短標簽，并將該短標簽與數(shù)據(jù)分組封裝在一起，在整個轉(zhuǎn)發(fā)過程中，交換節(jié)點僅根據(jù)標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)；步驟4：將上下兩層結(jié)構(gòu)相互連接成整體而得到基于MPLS的IMS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量整體架構(gòu)。所述的所述的上層架構(gòu)包括四個實體：策略與計費規(guī)則功能模塊、策略及計費執(zhí)行功能模塊、應(yīng)用功能模塊和用戶屬性存儲器。在步驟2中，所述的服務(wù)靈活性比特是根據(jù)計費控制架構(gòu)中服務(wù)層的參數(shù)標準設(shè)定的，用以反映重新定位到不同服務(wù)質(zhì)量等級的服務(wù)能力，可以設(shè)定為“1”或者是“0”,分別表示會話接受或不接受重新定位。本發(fā)明提供的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法的有益效果：1.本發(fā)明通過改進原有的IMS中PCC架構(gòu)，從而可以實現(xiàn)靈活動態(tài)的服務(wù)質(zhì)量保證，同時優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源。2.本發(fā)明利用MPLS技術(shù)實現(xiàn)有效承載，增加了分組轉(zhuǎn)發(fā)速率，保證了服務(wù)質(zhì)量。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法中上層架構(gòu)示意圖。圖2為服務(wù)質(zhì)量等級重新定位方法流程圖。圖3為MPLS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖。圖4基于MPLS的IMS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量整體架構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法進行詳細說明。本發(fā)明目的在于解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中動態(tài)服務(wù)質(zhì)量及其保證的問題，提出一種兩層的服務(wù)質(zhì)量保證機制，該機制能夠通過重新設(shè)定服務(wù)質(zhì)量等級和對上層架構(gòu)進行有效承載從而提供動態(tài)保證的服務(wù)質(zhì)量。本方法將服務(wù)質(zhì)量的保證分為上下兩層架構(gòu)，上層架構(gòu)是區(qū)分服務(wù)(DiffServ)模型，對IMS媒體業(yè)務(wù)實現(xiàn)基于用戶業(yè)務(wù)的差分授權(quán)和管理，然后新增QoS-LRF功能模塊，負責(zé)重設(shè)服務(wù)質(zhì)量等級，使優(yōu)先級高的業(yè)務(wù)享有更優(yōu)的服務(wù)質(zhì)量保證。下層架構(gòu)利用多協(xié)議標簽轉(zhuǎn)換(MPLS)網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)對區(qū)分服務(wù)模型的承載，借以實現(xiàn)IMS端到端的服務(wù)質(zhì)量保證。本發(fā)明提供的基于IMS網(wǎng)絡(luò)的視頻會議接入服務(wù)質(zhì)量保證方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟：步驟1：首先根據(jù)在3GPP的版本9中規(guī)定的IMS策略和計費控制架構(gòu)(PCC)包含的計費和服務(wù)質(zhì)量的高級功能，同時結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)所提出的區(qū)分服務(wù)模型搭建上層架構(gòu)；步驟2：在上述上層架構(gòu)中新增服務(wù)質(zhì)量等級重新定位功能(QoS-LRF)模塊，利用該模塊并借助于服務(wù)靈活性比特(SFB)這一參數(shù)對視頻會議中的語音、視頻和數(shù)據(jù)在內(nèi)的不同業(yè)務(wù)設(shè)定不同的優(yōu)先級等級，優(yōu)先級等級高的業(yè)務(wù)將享有更優(yōu)的服務(wù)質(zhì)量保證，實現(xiàn)更加靈活的服務(wù)質(zhì)量，同時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源；步驟3：為了能夠?qū)崿F(xiàn)對上層架構(gòu)的有效承載，下層架構(gòu)利用多協(xié)議標簽轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將上述上層架構(gòu)的優(yōu)先級等級信息聚合映射成不同的標簽，并依據(jù)標簽進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，當數(shù)據(jù)分組進入網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)為其分配固定長度的短標簽，并將該短標簽與數(shù)據(jù)分組封裝在一起，在整個轉(zhuǎn)發(fā)過程中，交換節(jié)點僅根據(jù)標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)，由此保證數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)效率。步驟4：將上下兩層結(jié)構(gòu)相互連接成整體而得到基于MPLS的IMS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量整體架構(gòu)。在步驟1中，所述的區(qū)分服務(wù)是對于每一跳行為(PHB)分配網(wǎng)絡(luò)容量的百分比，其是基于先前的信息載體知道其用戶的需求。盡管有著精確的信息，IMS服務(wù)引入的動態(tài)機制也會非常困難地為載體收集信息，同時當引入了不同載體之間的聯(lián)系，在有些場景中的一些服務(wù)就會被拒絕。IMS引入了動態(tài)服務(wù)，這些服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求具有一定的靈活性，靈活性可以用于定義一種機制，這種機制在當前網(wǎng)絡(luò)中沒有足夠資源時不需要通過阻塞或取消會話的方式來解決會話沖突。采用阻塞和取消的概念來區(qū)分會話在網(wǎng)絡(luò)中如何被拒絕，當一個新的會話試圖去接入網(wǎng)絡(luò)并且其請求被拒絕，稱之為阻塞會話；當會話已經(jīng)被激活直到其被從網(wǎng)絡(luò)中移除，稱之為取消會話。如圖1所示，在步驟1中，所述的上層架構(gòu)包括四個實體：策略與計費規(guī)則功能模塊(PCRF)、策略及計費執(zhí)行功能模塊(PCEF)、應(yīng)用功能模塊(AF)和用戶屬性存儲器(SPR)。在版本9中規(guī)定了IMS策略和計費控制架構(gòu)(PCC)包含了計費和服務(wù)質(zhì)量的高級功能。其中策略與計費規(guī)則功能模塊是負責(zé)制定決策的實體，尤其是策略控制和基于流的計費控制，其決定確切的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流如何對待和授權(quán)服務(wù)質(zhì)量資源。由策略與計費規(guī)則功能模塊做出的決策傳輸?shù)讲呗约坝嬞M執(zhí)行功能模塊，其主要負責(zé)策略執(zhí)行、服務(wù)質(zhì)量處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流檢測和其他計費功能。在IMS網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)用功能模塊是通過代理呼叫會話控制功能(P-CSCF)完成的，這一部分用于提供需要動態(tài)策略和計費控制的應(yīng)用程序，同時也提供一些會話相關(guān)的信息，需要策略與計費規(guī)則功能模塊做出其決策。用戶屬性存儲器中包含有與所有簽約用戶或簽約相關(guān)的信息，如接入類型、位置信息和使用次數(shù)、簽約用戶的類型等，用戶屬性存儲器與策略與計費規(guī)則功能模塊通過參考點Sp進行交互。在步驟2中，所述的服務(wù)靈活性比特(SFB)是根據(jù)計費控制架構(gòu)中服務(wù)層的參數(shù)標準設(shè)定的，用以反映重新定位到不同服務(wù)質(zhì)量等級的服務(wù)能力。服務(wù)靈活性比特可以設(shè)定為“1”或者是“0”,分別表示會話接受或不接受重新定位。并在上層架構(gòu)中引入了一個新的實體，稱作服務(wù)質(zhì)量等級重新定位功能模塊，其負責(zé)做出關(guān)于會話重新定位優(yōu)先級等級的決定。服務(wù)質(zhì)量等級重新定位功能模塊利用服務(wù)靈活性比特給出的信息，如優(yōu)先權(quán)等級、PEC(表示會話從已經(jīng)配置給其他低等級會話處獲取資源能力)和PEV(表示低等級會話相較于高等級會話失去資源能力)，除此之外還有傳輸網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的參數(shù)，以決定會話是否需要被重新設(shè)定，和重新設(shè)定在什么等級，圖2為服務(wù)質(zhì)量等級重新定位方法流程圖。以國網(wǎng)天津市電力公司IMS融合視頻會議系統(tǒng)為例，融合視頻會議需要向著開放性、融合性、簡易性和多樣性方向發(fā)展，這就必然會涉及到多種不同服務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)，并且這些服務(wù)根據(jù)其占用帶寬等資源能力和對延遲的需求不同而具有不同的優(yōu)先權(quán)等級，1表示最高的優(yōu)先級，如表1中所示。表1優(yōu)先權(quán)等級示例服務(wù)1視頻2數(shù)據(jù)3語音4網(wǎng)頁瀏覽5E‐mail根據(jù)優(yōu)先權(quán)等級的分類和可能用到每一個這些等級的服務(wù)，本發(fā)明定義服務(wù)重新定位作為一種在不同的優(yōu)先權(quán)等級保留所需的網(wǎng)絡(luò)資源的可能性，同時轉(zhuǎn)移業(yè)務(wù)到一個不同的等級并根據(jù)新的等級規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來提供服務(wù)。包含在服務(wù)質(zhì)量等級重新定位功能模塊中特性的主要目標是使得在服務(wù)質(zhì)量等級中具有高優(yōu)先權(quán)的會話受益，同時使得網(wǎng)絡(luò)資源最優(yōu)化，提供去利用其他服務(wù)質(zhì)量等級資源的可能性。本發(fā)明利用PCC架構(gòu)提出的提前占用功能，PEC和PEV參數(shù)給了我們?nèi)ダ闷渌鼤捹Y源的可能性，SFB的引入給予我們在其它服務(wù)質(zhì)量等級中去使用優(yōu)先占用功能的可能性。端到端服務(wù)質(zhì)量由終端、接入網(wǎng)絡(luò)和多級核心網(wǎng)共同保證。在IMS架構(gòu)中，核心網(wǎng)絡(luò)信令和數(shù)據(jù)是基于IP承載，IP承載網(wǎng)是各運營商以IP技術(shù)構(gòu)建的一張專網(wǎng)，用于承載對傳輸質(zhì)量要求較高的業(yè)務(wù)(如軟交換、視訊、重點客戶VPN等)。因此，IMS的服務(wù)質(zhì)量是依賴于IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量支持，在論述基于區(qū)分服務(wù)控制模型的IMS網(wǎng)絡(luò)時，不僅要考慮到IMS核心網(wǎng)絡(luò)策略和計費控制架構(gòu)設(shè)計，我們同樣要考慮承載層來支持系統(tǒng)的有效性。如圖3所示，在步驟3中，MPLS是下一代IP承載網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。作為三層交換技術(shù)，它組合了網(wǎng)絡(luò)層路由機制和鏈路層標簽轉(zhuǎn)換機制。在MPLS網(wǎng)絡(luò)的入口，標簽轉(zhuǎn)換路由器(LSR)為每個分組基于轉(zhuǎn)發(fā)等價類(FEC)分配固定長度的標簽。在MPLS網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，路由節(jié)點根據(jù)分組攜帶標簽轉(zhuǎn)發(fā)分組。承載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證機制是MPLS流量工程，基于MPLS的服務(wù)質(zhì)量服務(wù)模型(IntServ與DiffServ)以及區(qū)分服務(wù)感知的流量工程(DS-TE)技術(shù)。MPLS流量工程采用均衡配置網(wǎng)絡(luò)資源的策略，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)根據(jù)不同的用戶和業(yè)務(wù)性質(zhì)提供差異化的服務(wù)的機制。DS-TE的實現(xiàn)是基于DiffServ模型成功應(yīng)用，所以MPLS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量機制能夠主要分為兩個模型：IntServ和DiffServ架構(gòu)。IntServ模型采用MPLS網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留協(xié)議(RSVP通過建立LSP來確保端到端服務(wù)質(zhì)量，傳輸過程沿途每一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要記錄每個業(yè)務(wù)流的狀態(tài)信息來提供合適的資源預(yù)留，因此網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)度和緩沖管理的開銷較大，不適合在承載網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模實現(xiàn)。與IntServ模型相比，區(qū)分服務(wù)模型在擴展性上有著明顯的優(yōu)勢。在區(qū)分服務(wù)模型中，進入節(jié)點將數(shù)據(jù)流根據(jù)類別分類，并且映射分類到IP報頭的DSCP，核心路由器實現(xiàn)基于DSCP的調(diào)度和數(shù)據(jù)包丟棄。該模型將復(fù)雜計算任務(wù)集中于網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點，核心路由器處理過程相對比較簡單。然而，區(qū)分服務(wù)模型通過采用多跳路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議來獲得端到端服務(wù)質(zhì)量保證存在支持問題的不足，因此可以利用MPLS，以使得映射網(wǎng)絡(luò)層路由分組轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)鏈路層的標簽交換，這能夠為實現(xiàn)端到端服務(wù)質(zhì)量保證創(chuàng)建一個基本的平臺。在步驟4中，圖4是基于MPLS的IMS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量整體架構(gòu)，主要涉及在控制層IMS會話建立過程中的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)授權(quán)管理以及在MPLS承載網(wǎng)中數(shù)據(jù)包傳輸過程中的服務(wù)質(zhì)量保證。圖4中的虛線表示用戶終端和IMS核心網(wǎng)元之間信令的相互傳輸，用戶終端進行服務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用，經(jīng)過核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)商后接入資源授權(quán)；實線表示數(shù)據(jù)和媒體流的傳輸，主要和承載網(wǎng)絡(luò)中的門控，路由和轉(zhuǎn)發(fā)有關(guān)。當前第1頁1 2 3