[发明专利]在IP多媒体子系统中实现提高用户服务质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP(Internet Protocol)网络服务质量(QoS，Quality of Service)技术，尤其涉及在IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia System)中，对于会话边界控制器(SBC，Session Boundary Controller)、媒体网关控制功能实体(MGF，Media Gateway Function)、边界网关(BGW，Border Gateway)等网元在媒体层面实现提高用户服务质量的方法。

背景技术

随着IMS的兴起与高速发展，IMS希望在任何地方与任何时间利用蜂窝技术提供因特网业务的优势得到了极大的推广，分组交换技术以其高效率的优势逐渐取代电路交换技术。但是，分组交换技术提供实时多媒体业务的同时，也经受着极大的安全性风险及服务质量(QoS，Quality of Service)的挑战。IMS主要在分组域创造一个这样的环境：任何业务在进行过程中都有很大的灵活性，这种灵活性也给安全机制的保障带来了巨大的挑战。IMS结构是一个通过标准化接口连接的功能的集合，应用者可以自由地将两种功能结合在一个节点中，也可以把一种功能拆分在多个节点中。其中，IMS中媒体网关以及边界会话控制器这类网元在实现会话级流量控制上的均衡策略，逐渐引起了人们的关注。

IMS中SBC提供电路交换(CS，Circuit Switch)网络和IMS之间的用户平面连接，它的终结来自CS网络的承载信道和来自各骨干网(例如，IP网络中的RTP流或者ATM骨干网中的AAL2/ATM连接)的媒体流；SBC就是用于执行这些终结之间的转换，并且在需要时为用户平面进行代码转换和信号处理。IMS选择会话初始协议(SIP，Session Initial Protocol)作为会话控制协议，是因为SIP很容易创建一个新的具有更大承载能力的业务，故将其应用于IMS-SBC上。IMS-SBC利用动态甄别技术，在会话建立初期为呼叫会话动态分配资源，建立呼叫端到被呼叫端的信道资源，该资源一旦被分配，便不被其它会话分享，且具有唯一性，直到该会话释放。呼叫过程中分配的端口资源固定不能动态变化，且每路会话上没有流量控制的概念；在呼叫结束后动态释放为该会话分配的资源，使得这些资源可以循环再被新的呼叫利用。信道建立后呼叫端的媒体报文依照该信道的资源模式被进行相应的转发或者是丢弃处理，一条信道唯一映射一路呼叫方与被呼叫方，其它媒体报文一旦发送到该信道上便被予以丢弃；信道被释放后，原来呼叫两侧的终端继续按照原来的路径发送的媒体报文亦被予以丢弃。

每个设备(或网元)都有自己的容量。IMS-SBC的最大容量从注册用户方面讲，支持最大的呼叫路数；从设备网口媒体包的转发方面讲，网口有最大的转发容量。基于目前业界的SBC在实现过程中没有考虑到流量的分配问题，如果当前的注册用户数到达一定值M，即M路用户，若每路用户一起发媒体的流量为N，则当M*N的流量值超过了设备网口的最大流量时，会出现有部分媒体包被丢弃而不能被转发的情况。被丢弃的媒体包存在一定的随机性，如果前面注册的用户其媒体报文已经占满的整个设备的处理带宽，可能会导致后来注册的用户的一个媒体包也不能被转发，即该路用户虽然在线，但此时在线的是语音，而视频流不通，即出现用户在线但得不到充分服务的情况。如果希望所有在线用户都得到服务，由于一些用户流量增大，会导致其他一些用户流量减小；而因为目前媒体报文的包在转发时没有优先级的规定，故对所有的媒体包一视同仁。这样会造成：在信令注册时是高优先级用户，在实际的服务中却没有得到相应的服务待遇，其优先级资源被普通用户抢占。

如图1所示，是现有的IMS-MGW的组网示意图。从信令层面上看，注册的信令流量并不很大，故信令包一般不会超过设备的处理包的容量；而从媒体层面上看，媒体包的流量则是巨大的。由于IMS-MGW对于媒体报文没有优先级的规定，这样，如果注册的所有用户终端ITM的媒体流量超过了IMS-MGW的处理能力，则会发生媒体流拥塞，使得一些用户虽然注册在线却又得不到应享有的服务。

因此，现有技术亟待解决：IMS网元能够在媒体层面按用户优先级将用户带宽管理和流量均衡控制细化，从而有效地实现按用户优先级为用户提供服务，并为服务计费提供更精确的处理依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供在IP多媒体子系统中实现提高用户服务质量的方法，能够支持各种方式下的带宽控制及流量均衡的功能，使用户服务层面细化，从而有效地实现按用户优先级对用户进行服务。