本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种 CDMA2000 lx-EVDO移动通 信系统（简称 EVDO系统）中保证用户应用业务服务质量（ QoS, Quality of Service ) 的方法及装置。 背景技术

随着移动通信业务的不断普及和发展， CDMA2000 lx-EVDO无线通信 系统已不再仅仅被狭义的定位为完成对文件下 载、 网页浏览等一类传统业 务数据承载的功能。 而对于越来越丰富多样的应用业务的承载， 同时也意 味着要求无线通信系统为用户不同应用业务提 出的不同传输需求（带宽、 时延）提供不同的 QoS保证， 然而与之矛盾的是无线通信系统中有限的网 络资源 （带宽、 连接）。 这使得对于应用业务数据的传统无识别区分式 的粗 放管理往往会导致在网络负荷较高的情况下， 一类有较高服务质量需求的 应用业务获得较少的网络资源， 严重影响用户体验。 通过对不同应用业务 进行无线网络资源的精细分配，为不同传输需 求的应用业务提供 QoS保证， 将能够大大改善用户的体验， 同时也能够使得整个网络的系统资源得到充 分合理的利用。

EVDO ( Evolution Data Only ) A版本（ RevA )在标准上支持完善的 QoS 架构， 通过无线链路层多流承载上层不同的应用业务 ， 自然的可以为用户 的不同应用业务提供 QoS保证， 然而目前绝大部分终端不支持发起多流协 商， 所有应用业务都承载在一个单流（主连接）上 传输， 而主要原因是通 用的操作系统和第三方应用软件和通信制式相 对独立， 没有应用 EVDO芯 片提供的 QoS功能。 发明内容

本发明要解决的技术问题是针对目前 EVDO系统中 QoS应用存在的问 题， 提出了一种用户在主连接单流上承载各种上层 应用业务时， 保证用户 应用业务 QoS的方法及装置。

为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案包括：

一种 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法， 该方法包括：

对主连接单流上的报文进行检测及统计， 识别出用户当前的主应用业 务类型， 当前的主应用业务类型定义为用户当前主要使 用的上层应用业务 类型；

根据所述当前的主应用业务类型确定对应的 QoS资源分配策略， 进行 无线侧 （如接入网 （AN, Access Network ) ) 的网络资源分配。

上述方案中， 所述对主连接单流上的报文进行检测及统计， 识别出用 户当前的主应用业务类型， 包括：

核心网侧 （如分组数据服务节点 （PDSN, Packet Data Service Node ) ) 在报文头部标识出该报文对应的业务类型， 并将报文发送到无线侧；

无线侧接收核心网侧发送的所述报文， 并通过报文标识分类统计各种 业务的流量；

无线侧以流量统计数据为依据判断用户当前的 主应用业务类型。

上述方案中， 所述对主连接单流上的报文进行检测及统计， 是周期性 地进行检测和统计；

所述当前的主应用业务类型的检测算法为：

如果当前是第一个检测周期， 即当前检测周期数 n取 1 , 则 Sn=Rn; 如果当前不是第一个检测周期， 则 Sn=(S _n-1 +Rn*( T -l))/ T ;

其中， Rn=Tn/Tsn* 100%;

Tn: 业务类型 Α当前检测周期 n的总流量（以字节为单位）； Tsn: 所有业务类型当前检测周期 n的总流量（以字节为单位）；

Rn: 业务类型 A当前检测周期 n内流量占比；

Sn: 滤波后业务类型 A当前周期 n的流量占比；

S _n-1 : 滤波后业务类型 A上一检测周期 n-1的流量占比；

τ： 滤波检测时间常量， τ为正数。

上述方案中， 该方法还包括： 当无线侧第一次收到 QoS应用业务类型 报文时， 直接以所述报文对应的业务类型作为所述当前 的主应用业务类型。

上述方案中， 该方法还包括：

对于所述当前的主应用业务类型， 当对其分配的累计流量或者平均速 率超过预设的门限值时， 将分配的网络资源进行释放， 使该业务类型不再 获得无线侧的 QoS保证。

一种 EVDO系统中保证应用业务 QoS的装置， 该装置包括： 主业务类 型识别模块、 资源分配模块； 其中，

主业务类型识别模块， 用于对主连接单流上的报文进行检测及统计， 识别出用户当前的主应用业务类型， 当前的主应用业务类型定义为用户当 前主要使用的上层应用业务类型；

资源分配模块， 用于根据所述当前的主应用业务类型确定对应 的 QoS 资源分配策略， 进行无线侧的网络资源分配。

上述方案中， 所述主业务类型识别模块包括：

业务类型标识子模块， 用于在核心网侧的报文头部标识出该报文对应 的业务类型， 并将 4艮文发送到无线侧；

流量统计子模块， 用于在无线侧接收核心网侧发送的所述报文， 并通 过报文标识分类统计各种业务的流量；

主业务类型判断子模块， 用于在无线侧以流量统计数据为依据判断用 户当前的主应用业务类型。 上述方案中， 所述主业务类型识别模块， 还用于当无线侧第一次收到

QoS应用业务类型报文时， 直接以所述报文对应的业务类型作为所述当前 的主应用业务类型。

上述方案中， 该装置还包括保护恢复模块， 用于对于所述当前的主应 用业务类型， 当对其分配的累计流量或者平均速率超过预设 的门限值时， 将分配的网络资源进行释放， 使该业务类型不再获得无线侧的 QoS保证。

本发明的有益效果为：

对于用户在主连接单流上承载各种上层应用业 务， 本发明通过对主连 接单流上的报文进行检测及统计， 从而识别出用户当前的主应用业务， 进 而根据该应用业务的实际 QoS需求（带宽、 时延等）进行无线侧的资源分 配（包括资源预留）。 采用本发明方法， 能够为不同传输需求的应用业务提 供 QoS保证， 从而大大改善用户的体验， 同时也能够使得整个网络的系统 资源得到充分合理的利用。

本发明技术方案简便易实施， 同时具有成本低的优点， 便于产业推广 使用。 附图说明

图 1为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法原理示意图； 图 2为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法流程示意图； 图 3为本发明中无线侧收到第一个 QoS应用业务类型报文时处理流程 示意图；

图 4为本发明中无线侧进行周期性检测时的处理� �程示意图； 图 5为本发明中保护恢复流程示意图；

图 6为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的装置结构示意图； 图 7为主业务类型识别模块组成示意图。 具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步详细说明。

图 1为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法原理示意图， 如 图 1所示， 本发明中， 对于接入终端（AT, Access Terminal )与 App Server 之间的上层应用业务， 核心网侧 （ PDSN )通过深度报文识别 （DPI, Deep Pakcet Inspect )模块对业务报文进行识别， 并对不同应用业务类型的报文进 行标识， 图 1中通过不同的填充图案进行标识， 无线侧 （AN )收到应用业 务报文后， 对不同应用业务的报文进行分类流量统计， 从而识别出用户当 前的主要应用业务， 即主应用业务类型， 本实施例中为填充图案为左斜线 的业务类型。 对于该主要应用业务， 无线侧映射到对应的 QoS资源分配策 略， 进而进行资源分配。 从而在无线侧包括空口 （RLP主连接）获得满足 上层应用业务需求的传输特性， 使得接入终端的用户在进行 QoS应用业务 时获得良好的体验和感知。 图 1中， 各字符含义如下： PCF: Packet Control Function, 分组控制功能模块； AppServer: Application Server, 应用月良务器； Router: 路由器； RLP: Radio Link Protocol, 无线链路协议。

图 2为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法流程示意图， 如 图 2所示， 本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的方法具体包括如下步 驟：

步驟 201、无线侧接收核心网侧发送的用户应用业务 报文，按照上层应 用业务类型分类进行流量统计， 检测出当前的主应用业务类型；

具体的， 无线侧接收核心网侧发送的用户应用业务报文 ， 报文头部由 核心网侧标识出业务报文对应的上层应用业务 类型， 如文件下载、 语音视 频、 网页浏览等， 无线侧按照上层应用业务类型分类进行流量统 计， 从而 检测识别出用户当前的主应用业务类型。

本步驟具体包括： ( 1 )标识携带： 核心网侧通过 DPI功能识别用户的不同应用业务类型 的报文， 并通过报文标识携带给无线侧。

( 2 )流量统计： 无线侧接收核心网侧发送的应用业务报文， 并通过报 文标识分类统计当前用户各种应用业务的流量 。

( 3 )业务检测： 无线侧以流量统计数据为依据判断用户当前的 主应用 业务类型； 主应用业务类型定义为在当前时间段内用户主 要使用的上层应 用业务， 若主应用业务类型为 QoS应用， 如语音视频业务， 则无线侧可以 通过配置的 QoS资源分配策略， 大大提升用户这类业务的体险感知。 主应 用业务衡量的依据是用户不同业务的流量， 给出量化的计算判定方法。

由于在一次连接中用户主应用业务类型可能存 在变化， 为了能够动态 更新用户的主应用业务类型， 设定业务检测周期， 则在每个业务检测周期 内， 无线侧对该周期内的所有应用业务根据业务流 量进行计算权衡， 确定 当前用户在当前周期内使用的主应用业务类型 。 当检测到用户主应用业务 类型发生变化， 则将会根据对应的新的 QoS资源分配策略进行网络资源重 新分配 /更新。

周期性业务检测的不足在于存在一定的检测滞 后性， 对于稳定持续进 行应用业务的用户来说， 这种检测是近似准确的， 但是对于进行突发性小 流量业务的用户 （典型的为手机用户）， 这种周期性检测的滞后性可能导致 在无线侧还未能够检测出用户的主应用业务类 型， 而用户就已经结束了业 务。

为了对进行突发性小流量业务的用户实现 QoS的保证， 也为了对稳定 持续进行应用业务的用户在无线侧初次收到 QoS应用业务类型报文时能够 据此进行资源分配， 本发明实施例中， 在无线侧初次接收到 QoS应用业务 类型的报文时， 直接判定当前用户的主应用业务类型为该初次 接收到的报 文所对应的应用业务类型， 并据此进行网络资源分配。 因而， 本发明实施例中， 本发明方法包括两个阶段： 1、 当第一次收到

QoS应用业务类型报文时， 直接判定当前用户的主应用业务类型为该初次 接收到的报文所对应的应用业务类型； 2、 当非第一次收到 QoS应用业务报 文时， 根据业务检测周期进行检测， 在每个业务检测周期内， 依据流量统 计得到用户的主应用业务类型。

对于业务检测周期内用户主应用业务类型的计 算， 本发明实施例中提 出了以下的检测算法：

首先， 定义各参数含义如下：

Tn: 业务类型 Α当前检测周期 n的总流量（以字节为单位）；

Tsn: 所有业务类型当前检测周期 n的总流量（以字节为单位）； Rn: 业务类型 A当前检测周期 n内流量占比；

Sn: 滤波后业务类型 A当前周期 n的流量占比；

S _n-1 : 滤波后业务类型 A上一检测周期 n-1的流量占比；

τ： 滤波检测时间常量， τ为正数， 为计算方便， 取自然数为佳。 用户主应用业务类型检测算法：

如果当前是第一个检测周期， 则 Sn=Rn;

否则， Sn=(S _n-1 +Rn*( T -l))/ T ;

其中， Rn=Tn/Tsn* 100%。

使用滤波检测时间常量 τ的目的是对检测识别结果进行平滑， 从而避 免在多个连续的业务检测周期内检测得到的用 户主应用业务类型反复变 化， 导致空口资源频繁的分配和释放。 滤波检测时间常量 τ可配置， 它决 定了当前检测周期识别的结果受到历史检测周 期识别结果影响的权重。 滤 波检测时间常量 τ越大， 历史检测结果权重越大， 得到的结果越平滑， 但 同时对于当前的用户应用业务变化反应就越滞 后。

步驟 202、 无线侧根据所述当前的主应用业务类型确定对 应的 QoS资 源分配策略， 对用户主连接进行资源分配；

具体的， 无线侧对于检测出的用户主应用业务类型， 通过预先设置的

QoS 资源分配策略与主应用业务类型之间的映射关 系， 确定主应用业务类 型对应的 QoS资源分配策略，根据所述 QoS资源分配策略对用户主连接进 行资源分配， 由于每个业务检测周期用户的主应用业务类型 可能发生变化， 无线侧的资源分配将会根据该变化对用户的网 络资源进行动态更新。 该步 驟具体包括：

( 1 )配置映射： 无线侧通过用户主应用业务类型确定为保证该 业务配 置的 QoS资源分配策略。对于不同的用户业务模型、 不同的网络资源配置， QoS资源分配策略及映射关系为灵活可配的。

( 2 ) 资源分配： 根据配置的无线侧 QoS资源分配策略进行资源分配， 包括带宽、 调度优先级等。

步驟 203、对当前的主应用业务类型持续进行流量及 平均速率的统计监 测， 在流量或者平均速率超过预设门限时， 将分配的网络资源进行释放； 对于已实施 QoS资源分配策略的应用业务， 将获得稳定的带宽和较高 的调度优先级， 同时也意味着无线侧为之消耗较多的网络资源 ， 为了保证 整个网络资源的合理配置和使用， 同时也为了防止可能存在的资源恶意占 用行为， 本发明对于进行 QoS应用服务保证提供了保护恢复功能， 即无线 侧对于用户得到 QoS保证的应用业务（即当前的主应用业务类型 ）持续进 行流量及平均速率的统计监测，在流量或者平 均速率超过 QoS保护门限时， 将分配的网络资源进行释放。 本步驟具体包括：

( 1 )保护检测： 无线侧在每个保护检测周期监测用户在进行 QoS应用 业务并获得网络资源进行 QoS保证后的累计流量及平均速率。

( 2 )资源释放： 当累计流量或者平均速率超过预设的门限时， 将分配 的网络资源进行释放， 使其应用业务不再获得无线侧的 QoS保证。 图 3为本发明中无线侧收到第一个 QoS应用业务类型报文时处理流程 示意图， 如图 3所示， 无线侧收到第一个 QoS应用业务类型报文时， 其处 理流程包括：

步驟 301、无线侧接收到核心网侧发送的前向应用业 务报文， 所述前向 应用业务报文携带应用业务报文净荷的应用业 务类型。

步驟 302、无线侧解析报文得到报文的应用业务类型 ，按应用业务类型 进行流量统计。

步驟 303、 判断报文的应用业务类型是否 QoS应用业务类型， 若是， 则转入 304, 否则直接结束处理流程。

步驟 304、 判断当前报文是否为第一个 QoS应用业务类型的报文， 若 是， 则以该报文对应的应用业务类型作为用户的当 前主应用业务类型， 并 转入步驟 305; 否则转入周期性检测模式处理。

步驟 305、 无线侧查找步驟 304确定的主应用业务类型对应的 QoS资 源分配策略；

步驟 306、 根据查到的策略进行无线侧资源分配。

以上仅是无线侧收到第一个 QoS应用业务类型报文时的一个具体处理 实例， 本发明方法中， 无线侧收到第一个 QoS应用业务类型 4艮文时也可以 按别的方式进行处理，例如当无线侧收到第一 个 QoS应用业务类型报文时， 可以不做任何处理， 这对于稳定持续进行应用业务的用户来说， 对其 QoS 的影响并不大。

图 4 为本发明中无线侧进行周期性检测时的处理流 程示意图， 如图 4 所示， 在用户应用业务持续过程中， 无线侧在每个业务检测周期进行主应 用业务类型检测并进行无线侧资源分配的具体 过程如下：

步驟 401、周期检测定时器超时， 无线侧启动用户主应用业务类型周期 性检测。 步驟 402、根据当前检测周期内各应用业务类型的流 量比例及上一周期 内应用业务类型的历史流量占比， 计算当前各应用业务类型滤波后的流量 占比， 计算得到本检测周期内用户的主应用业务类型 。

当然， 该步驟中也可以不进行滤波处理， 也就是说不考虑各业务类型 的历史流量占比， 而直接根据当前检测周期内各应用业务类型的 流量占比 来确定该周期内的主应用业务类型。 具体地， 是以当前检测周期内流量占 比最大的应用业务类型作为主应用业务类型。

步驟 403、判断当前的用户主应用业务类型是否发生 变化， 若未发生变 化， 则表明用户当前已经获得了当前应用业务所需 要的无线侧资源分配， 结束检测流程， 否则转入步驟 404。

步驟 404、 无线侧查找新的主应用类型对应的 QoS资源分配策略； 步驟 405、 根据新的策略进行无线侧资源分配的更新。

图 5为本发明中保护恢复流程示意图， 如图 5所示， 用户在获取 QoS 应用服务保证后累计流量或者平均速率超过保 护门限值后进行保护恢复的 过程如下：

步驟 501、 QoS保护检测定时器超时， 启动保护检测流程。

步驟 502、 计算用户在获取 QoS应用服务保证后累计流量及平均速率， 即计算分配给当前的主应用业务类型的累计流 量及平均速率；

步驟 503、 判断累计流量或者平均速率是否超过预设的门 限， 若是， 则 转入 504 , 否则直接结束保护检测流程。

504、 释放分配给该用户 QoS应用服务保证的网络资源。

图 6为本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的装置结构示意图， 如 图 6所示， 本发明 EVDO系统中保证应用业务 QoS的装置包括主业务类型 识别模块 601和资源分配模块 602。

其中， 主业务类型识别模块 601 用于对主连接单流上的报文进行检测 及统计， 识别出用户当前的主应用业务类型， 当前的主应用业务类型定义 为用户当前主要使用的上层应用业务类型。

如图 7所示， 主业务类型识别模块 601包括：

业务类型标识子模块 6011 , 用于在核心网侧的报文头部标识出该报文 对应的业务类型， 并将 ^艮文发送到无线侧；

流量统计子模块 6012, 用于在无线侧接收核心网侧发送的报文， 并通 过报文标识分类统计各种业务的流量；

主业务类型判断子模块 6013 , 用于在无线侧以流量统计数据为依据判 断用户当前的主应用业务类型。

本发明实施例中， 主业务类型识别模块 601 还用于， 当无线侧第一次 收到 QoS应用业务类型报文时， 直接以该报文对应的业务类型作为当前的 主应用业务类型。

资源分配模块 602 , 用于^ ^据当前的主应用业务类型确定对应的 QoS 资源分配策略， 进行无线侧的网络资源分配。

该装置还包括保护恢复模块 603 , 用于对于当前的主应用业务类型， 当 对其分配的累计流量或者平均速率超过预设的 门限值时， 将分配的网络资 源进行释放， 使该业务类型不再获得无线侧的 QoS保证。

以上所述的具体实施例， 对本发明的技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明， 所应注意的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 本 领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和 变型而不脱离本发明的精神 和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求记载的 技术方案及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型 在内。