带宽控制方法、带宽控制装置以及分组数据网络网关制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带宽控制方法，包括如下步骤：用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数的激活请求；分组数据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，根据服务质量参数计算出上行及下行带宽门限值；分组数据网络网关向用户发送激活应答，激活应答中携带初步协商的服务质量参数；用户收到分组数据网络网关的激活应答后向分组数据网络网关发送数据报文；分组数据网络网关收到数据报文后根据上行及下行带宽门限值控制数据报文的转发。本发明专利技术还提供一种带宽控制装置、分组数据网络网关以及演进的分组系统。本发明专利技术可实现通过核心网络设备按用户分组数据协议上下文进行带宽控制，有效的提高用户体验。

Bandwidth control method, bandwidth control device, and packet data network gateway

The invention relates to a bandwidth control method comprises the following steps: a user carrying activation request service quality parameters to the packet data network gateway; packet data network gateway receives the carrying service quality parameter activation request, according to the quality of service parameters to calculate the uplink and downlink bandwidth threshold value; the packet data network gateway is sent to the user activation, activation with initial consultation and the quality of service parameters in response; the user receives a packet data network gateway is activated in response to the packet data network gateway sends data packets; the packet data network gateway receives the data packet according to the uplink and downlink bandwidth threshold data packet forwarding control. The invention also provides a bandwidth control device, a packet data network gateway, and an evolved packet system. The invention can realize bandwidth control according to the user packet data protocol context through the core network device, thereby effectively improving the user experience.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信的带宽控制
，具体涉及一种第三代移动通 信中的带宽控制方法及装置，以及使用该带宽控制方法及装置的分组数据网 络网关以及演进的分组系统。
技术介绍
服务质量数(Qulity of Service,服务质量)是用来解决网络延迟和阻塞等 问题的一种安全机制，是在整个网络连接上应用的各种通信或程序类型优先 技术。服务质量安全机制可以使用户获得更好的联网服务质量。在3G网络的 分组业务中，服务质量被赋予了较高的期望。但是由于服务质量安全机制实 施的效果并不是很完善，所以运营商和设备商都在为自己的系统制定切实可 行的服务质量安全^L制。第三代移动通信中同样引入了服务质量参数安全机制，图1为第三代合作 伙伴计划(3GPP， 3rd Generation Partnership Project)演进的分组系统(EPS, Evolved Packet System)示意图。第三代合作伙伴计划演进的分组系统包括演 进的通用移动通信系统陆地无线4妻入网101 (E-UTRAN， Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network )、移动管理单元102 ( MME , Mobility Management Entity )、月良务网关105 ( S-GW， Serving Gateway )、分组数据网络 网关604 (Packet Data Network Gateway, P-GW)、归属用户服务器103 ( HSS, Home Subscriber Server )、策略和计费规则功能实体104 (PCRF， Policy and Charging Rules Function)及分组数据网络l 07组成。分组数据网络网关604提 供数据包在移动网和分组数据网络107之间的路由封装。通常用户的带宽控制都是在无线侧进行，如在演进的通用移动通信系统 陆地无线接入网101进行，在无线侧进行带宽控制则是通过多个分散的无线接 入点来完成，会使得控制点比较多，不利于统一管理。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供一种带宽控制方法、带宽控制装置、分组数据网络网关以及演进的分组系统，用于解决上述通过多个分散的无线接入点对 带宽进行控制，使得控制点比较多，不利于统一管理的问题。一种带宽控制方法，用于分组数据网络网关中，该方法包括用户向分 组数据网络网关发出携带有服务质量参数的激活请求；分组数据网络网关收 到携带有服务质量参数的激活请求后，根据服务质量参数计算出上行及下行 带宽门限值；分组数据网络网关向用户发送激活应答，激活应答中携带初步 协商的服务质量参数；用户收到分组数据网络网关的激活应答后向分组数据 网络网关发送数据报文；分组数据网络网关收到数据报文后根据上行及下行 带宽门限值控制数据报文的转发。优选地，上述带宽控制方法还包括分组数据网络网关收到携带有服务 质量参数的激活请求后，将服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关联 的服务质量参数进行协商；或者将激活请求携带的服务质量参数与网管中配 置的与接入点名称关联的服务质量参数以及策略和计费功能实体中的服务质 量参数进行协商；根据协商后的服务质量参数计算出上行及下行带宽门限值， 并保存在该用户的分组数据协议上下文中。优选地，上述带宽控制方法还包括初始化用户的上行令牌桶及下行令 牌桶，以设置所述上行令牌桶及下行令牌桶的初始令牌桶参数，令牌桶参数 包括最大令牌数、当前令牌数、基准时间、令牌更新周期和令牌更新速率。优选地，上述带宽控制方法还包括分组数据网络网关收到数据报文后， 记录收到数据报文的当前时间，如果当前时间与基准时间的时间间隔小于设 定的令牌更新周期，则分组数据网络网关根据当前的令牌桶参数控制数据报 文的转发，否则分组数据网络网关更新令牌桶中与控制数据报文转发有关的 参数，以及修改令牌桶中的令牌数。一种带宽控制装置，设置于分组数据网络网关中，所述带宽控制装置包 括接收模块，用于接收用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数 的激活请求，以及接收用户发送的数据报文；计算模块，用于在所述分组数 据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，才艮据所述服务质量参数 计算出上行及下行带宽门限值；控制模块，用于在所述分组数据网络网关收 到数据报文后根据上行及下行带宽门限值控制数据报文的转发；发送模块， 用于向用户发送激活应答，激活应答中携带服务质量参数。优选的上述带宽控制装置还包括协商模块，用于协商服务质量参数； 其中在分組数据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，协商模块 将服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关联的服务质量参数进行协7商；或者将激活请求携带的服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关联 的服务质量参数以及策略和计费功能实体中的服务质量参数进行协商。优选的，上述计算模块还用于根据所述协商后的服务质量参数计算出所 述上行及下行带宽门限值，并保存在该用户的分组数据协议上下文中。优选的，上述控制模块为一令牌桶算法执行模块，用于在所述分组数据 网络网关收到所述数据报文后，记录收到数据报文的当前时间；如果所述当 前时间与所述基准时间的时间间隔小于设定的令牌更新周期，则所述分组数 据网络网关根据当前的令牌桶参数控制数据报文的转发，否则所述分组数据 网络网关更新令牌桶中与控制数据报文转发有关的参数，以及修改令牌桶中 的令牌数。优选的，上述令牌桶算法执行模块还用于根据规定的速率对令牌桶中的 当前令牌数进行补充，同时将初始基准时间更新为当前时间；所述规定的速 率等于在令牌更新周期内所补充的最大令牌数；所述补充的令牌数等于时间 间隔乘以规定的速率，补充后的令牌数如果超过最大令牌数，则取令牌桶的 最大令牌数作为当前令牌数。一种分组数据网络网关，包括一带宽控制装置，带宽控制装置包括接 收模块，用于接收用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数的激活 请求，以及接收用户发送的数据报文；计算模块，用于在所述分组数据网络 网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，根据所述服务质量参数计算出 上行及下行带宽门限值；控制模块，用于在所述分组数据网络网关收到数据 报文后根据上行及下行带宽门限值控制数据报文的转发；发送模块，用于向 用户发送激活应答，激活应答中携带服务质量参数。优选的上述分组数据网络网关还包括协商模块，用于协商服务质量参 数；其中在分组数据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，协商 模块将服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关联的服务质量参数进行 协商；或者将激活请求携带的服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关 联的服务质量参数以及策略和计费功能实体中的服务质量参数进行协商。优选的，上述计算模块还用于根据所述协商后的服务质量参数计算出所 述上行及下行带宽门限值，并保存在该用户的分组数据协议上下文中。优选的，上述控制模块为一令牌桶算法执行模块，用于在所述分组数据 网络网关收到所述数据报文后，记录收到数据报文的当前时间；如果所述当 前时间与所述基准时间的时间间隔小于设定的令牌更新周期，则所述分组数 据网络网关根据当前的令牌桶参数控制数据报文的转发，否则所述分组数据 网络网关更新令牌桶中与控制数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带宽控制方法，用于分组数据网络网关中，其特征在于，所述方法包括：用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数的激活请求；分组数据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，根据服务质量参数计算出上行及下行带宽门限值；分组数据网络网关向用户发送激活应答，激活应答中携带初步协商的服务质量参数；用户收到分组数据网络网关的激活应答后向分组数据网络网关发送数据报文；分组数据网络网关收到数据报文后根据上行及下行带宽门限值控制数据报文的转发。

【技术特征摘要】
1、一种带宽控制方法，用于分组数据网络网关中，其特征在于，所述方法包括用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数的激活请求；分组数据网络网关收到携带有服务质量参数的激活请求后，根据服务质量参数计算出上行及下行带宽门限值；分组数据网络网关向用户发送激活应答，激活应答中携带初步协商的服务质量参数；用户收到分组数据网络网关的激活应答后向分组数据网络网关发送数据报文；分组数据网络网关收到数据报文后根据上行及下行带宽门限值控制数据报文的转发。2、 如权利要求1所述的带宽控制方法，其特征在于，所述带宽控制方法 还包括所述分组数据网络网关收到所述携带有服务质量参数的激活请求后，将 所述服务质量参数与网管中配置的与接入点名称关联的服务质量参数进行协 商；或者将所述激活请求携带的服务质量参数与网管中配置的与接入点名称 关联的服务质量参数以及策略和计费功能实体中的服务质量参数进行协商； 根据协商后的服务质量参数计算出上行及下行带宽门限值，并保存在该用户 的分组数据协议上下文中。3、 如权利要求2所述的带宽拉制方法，其特征在于，所述带宽控制方法 还包括初始化所述用户的上行令牌桶及下行令牌桶，以i殳置所述上行令牌桶及 下行令牌桶的初始令牌桶参数，所述令牌桶参数包括最大令牌数、当前令牌 数、基准时间、令牌更新周期和令牌更新速率。4、 如权利要求3所述的带宽控制方法，其特征在于，所述带宽控制方法 还包括所述服务质量参数至少包括上行最大比特率和下行最大比特率，所述上 行带宽门限值及下行带宽门限值是根据3GPP协议将所述上行最大比特率和 下行最大比特率分别转换而成；所述上行带宽门限值及下行带宽门限值分别 作为该用户上行及下行令牌桶的最大令牌数，初始令牌数等于令牌桶的最大令牌数。5、 如权利要求4所述的带宽控制方法，其特征在于，所述带宽控制方法 还包括所述分组数据网络网关收到所述数据报文后，记录收到数据报文的当前 时间，如果所述当前时间与所述基准时间的时间间隔小于设定的令牌更新周 期，则所述分组数据网络网关根据当前的令牌桶参数控制数据报文的转发， 否则所述分组数据网络网关更新令牌桶中与控制数据报文转发有关的参数， 以及修改令牌桶中的令牌数。6、 如权利要求5所述的带宽控制方法，其特征在于，所述分组数据网络 网关更新令牌桶参数时，根据规定的速率对令牌桶中的当前令牌数进行补充， 同时将初始基准时间更新为当前时间；所述规定的速率等于在令牌更新周期 内所补充的最大令牌数；所述补充的令牌数等于时间间隔乘以规定的速率， 补充后的令牌数如果超过最大令牌数，则取令牌桶的最大令牌数作为当前令 牌数。7、 如权利要求5所述的带宽控制方法，其特征在于，每个所述数据报文 需要消耗的令牌数等于所数据报文的字节数，当令牌桶中的令牌数不小于数 据报文字节数时，允许数据报文通过并将令牌桶中的令牌数减去数据报文字 节数，否则将不允许报文通过。8、 一种带宽控制装置，设置于分组翁:据网络网关中，其特征在于，所述 带宽控制装置包括接收模块，用于接收用户向分组数据网络网关发出携带有服务质量参数 的激活请求，以及接收用户发送的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：成云飞，李华光，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]