[发明专利]在基于分组的无线通信系统中对业务流分类的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及在基于分组的无线通信系统中对业务流分类(classify)的方法，该系统包括无线电接入网络(RAN)以及分组域核心网络(CN)。而且，本发明涉及根据本发明应用以及使用该方法的无线电接入网络和核心网络设备。

背景技术

异常的以及不期待的分组数据流量增长已导致运营商需要控制他们的移动数据网络使用的情况。更快的接入技术(例如3G和HSPA)和有吸引力的收费模型(固定费用，包月)结合一起吸引越来越多的移动数据用户。当今移动网络的一个主要限制因素是吞吐量(分组每秒)能力。较少的繁重活动的数据用户能够容易地拥塞无线电小区，导致运营商的网络质量被在那个特定无线电小区的所有用户感知为差的情况。网络运营商无法动态控制在那个特定无线电小区中的各个用户的数据使用。

如今，被通信网络传递的业务的很大百分比包括经常绕过(bypass)运营商的业务逻辑的点对点(P2P)业务。P2P应用使用运营商的网络作为纯比特管道(bitpipe)且收益可能不足以覆盖承载业务的成本。P2P应用不能够必然使用协议签名而被准确标识以及分类，通用P2P协议中的一些甚至已被故意设计为隐藏以便绕开检测。

改善情况的一个明显的方法是增加无线电网络容量以及增加新的硬件。然而，这对于运营商自然是成本大的且最多也只能是拖延问题，因为数据服务本质上是容量密集的(capacity-intensive)且倾向于消耗所有提供的/可用的容量。

另一个方法是标识业务流和对业务流分类。试图表征业务，检测业务类型，目的是对业务流分类，包括深度分组检查(deep packet inspection)技术。提出的传统深度分组检查技术，如名称表明的，假定足够资源的可用性以检查全部分组以表征分组以及所检查分组归属的业务流。因此传统深度分组检查引起高处理开销以及经受了高成本。归因于其要求的资源和计算需求，对所有用户以及所有服务和/或业务流进行深度分组检查因此不是期望的。

因此，更有效的深度分组检查方法和设备被网络运营商积极地寻求以出于业务和网络工程目的确定在管理的通信网络中出现的业务类型，分组的在线标记，服务质量评估/保证，计费等等。点到点业务的有效检测和分类尤其是期望的，因为点到点业务消耗大量、不相称比例的带宽和其它通信网络资源。

结果，网络运营商想要使用点到点业务控制的组合以为其他类型的业务、点到点用户的带宽的动态管理来保留网络资源或者收取不同的费用来约束行为，和/或甚至根据加在网络运营商上的规则完全阻止点到点。

因此，需要解决上述问题以便通过改善传统非选择性深度分组检查的效率的装置和方法来提供更有效的业务分类。

发明内容

考虑到现有技术的以上问题，本发明的目标就是提供能够执行更有效的、且节约资源的业务分类的方法和设备。

本发明从在基于分组的无线通信系统中对业务流分类的方法开始。该基于分组的无线通信系统包括至少一个无线电接入网路和分组域核心网络。该方法可包括步骤：通过在核心网络的层次处的深度分组检查来分析至少一个业务流的至少一个数据分组以对业务流分类。

为了达到上述目标，提出，本发明进一步包括步骤：确定数据分组是否涉及预定关键上下文(critical context)的集合中的至少一个上下文，其中上下文是使数据分组与所选用户、所选区域和/或所选服务相关的函数(function)，以及如果数据分组涉及所述预定关键上下文之一，则选择至少一个数据分组用于深度分组检查。

关键上下文可以例如指示由于大量数据流受到带宽不足影响的无线电接入网络中的所选区域(例如，一组无线电小区)，或者指示传送高数据量的所选用户和/或需要服务接入控制的所选应用。

确定数据分组是否涉及预定关键上下文的集合中的至少一个上下文，可以包括参看关键上下文表，该关键上下文表具有带标识符的关键上下文条目，用来存储预定关键用户，区域和/或服务；函数，从数据分组报头(header)、用户、区域和/或服务标识符中提取并且使数据分组与所选用户、区域和/或服务相关以便确定与数据分组关联的上下文；以及装置，用来选择涉及在关键上下文表中列出的至少一个上下文的那些数据分组。

“上下文”可以被解释为网络中的数据分组的集合上的等价类(equivalence class)。例如，具有特定目的地地址的数据分组，具有特定发送方地址的数据分组和/或其中一些标识符的前几个数匹配预定模式的数据分组组成这样的等价类。通过将DPI集中(focus)在关键上下文上，DPI所需要的资源可以被减少且业务分类可以以更有效的方式执行。