IMS的QoS架构和控制机制

国家广电总局广播科学研究院张为东

随着下一代网络技术的发展,IMS由于能够提供更加丰富的多媒体业务,已经成为运营商关注的焦点。QoS是IMS的关键技术之一,本文从IMS端到端的QoS的概念出发,分析研究IMS中基于策略的QoS架构和控制机制。

IMS的QoS是IMS需要重点考虑的问题,它决定了网络是否可以满足商用的要求。如果IMS的服务质量达不到媒体会话的要求,那么许多多媒体业务将无法在IMS系统上正常运行。研究和探讨IMS的QoS,对IMS的发展有着重大的意义。本文论述了IMS的QoS体系架构和控制机制,分析了当前的服务模型以及不足。

IMS的QoS体系架构

IMS中的QoS体系架构是一种基于策略的QoS架构,策略是运营商定义的一种基于应用层业务类型和服务方式,用来管理网络资源、提供高服务质量的管理方法。如图1所示,IMS中基于策略的QoS体系架构中涉及到了很多功能实体,如UE、P-CSCF、PDF、GGSN、SGSN、PEP等。

UE:3GPP的移动终端,具有应用层和传输层的QoS协商能力,通过发送SIP信令流与P-CSCF交互来协商应用层的QoS,通过激活PDP上下文来协商传输层的QoS。

P-CSCF:代理呼叫会话控制功能,它是用户访问IMS网络的入口点,负责多媒体会话中被访问网络的资源预留和QoS控制,执行与PDF交互功能和媒体监管功能。

PDF:策略决策功能,可为所有的分组域业务提供基于策略的QoS控制。在会话建立阶段,P-CSCF发起多媒体会话请求,PDF将从应用层参数中获得的QoS信息映射到IP承载层QoS参数中去,生成SIP会话的授权令牌,该令牌可以跨越多个PDP上下文(每个PDP上下文中包含一组QoSprofile),UE将用此令牌来激活PDP上下文,预留所需的各种媒体资源,以实现IP承载层的资源管理和应用层需要的服务。

PDP:策略判决点,根据从GGSN得到的策略信息进行策略决策,一般位于策略服务器上。

GGSN:GPRS网关服务节点,作为IP骨干网和接入网的边缘路由器,采用COPS协议通过Go接口与PDP进行交互得到策略信息,根据策略信息执行相应的QoS管理。GGSN采用网关功能模块进行基于策略的接纳控制,通过分类和流量控制等机制确保只有经过PDF授权的IP流分配资源并打开媒体流通道并允许使用,对未被授权的IP流则关闭通道不予传输。

PEP:策略执行点,它有两个功能:一是基于策略的接纳控制,使IP流所使用的资源不超过应用层授权资源所限制的范围;二是对IP流进行基于策略的QoS资源授权控制管理。PEP包含了三个功能模块:IP承载服务管理器、翻译/映射功能和UMTS承载服务器。

图1 IMS基于策略的QoS体系架构

作者:桂林电子科技大学信息与通信学院李富强赵利 来源:通信世界周刊


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