CN101516066A - 数据流传输方法及移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据流传输方法及移动通信系统，其中方法包括：第一RAT网络将通信建立请求转发给JRRM模块；JRRM模块根据网络状态、业务信息、和/或用户信息，设置第一RAT网络及其他RAT网络的数据流承载比例，并携带于裂化信息中发送给裂化模块；业务服务器接收到所述通信建立请求后，将被请求的数据信息封装为IP数据包后发送给所述裂化模块；所述裂化模块根据所述数据流承载比例将所述IP数据包的IP数据流进行裂化，并分别通过所述第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。通过本发明，利用了不同RAT网络的特点，取长补短，相互协作，提高了网络利用率和用户体验感。

Description

数据流传输方法及移动通信系统

技术领域

本发明涉及一种数据流传输技术，尤其涉及针对多模移动终端数据流的传输方法及实现这种方法的移动通信系统。

背景技术

随着无线接入技术的发展，用户期望业务类型的多样，运营商铺设的网络种类将不断增加，因此将会出现多种网络覆盖同一地理区域的情况。多模移动终端(Mobile Terminal，以下简称：MT)是一种可以同时支持多种数据流传输方式的终端。多模MT可以实现不同种类的无线访问网络之间的无缝连接。各种网络技术自身特点不尽相同，如覆盖范围、传输带宽、传输时延、费用等。

例如，假设某种多模MT既可以接入蜂窝通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称：UMTS)网络，又可以接入无线局域网络(Wireless Local Area Network，简称：WLAN)。其中，WLAN可在小范围的家庭和热点区域提供很高的数据速率，而蜂窝UMTS网络可以提供更高的灵活性和无处不在的覆盖，但数据速率较低。由此可见，多模MT可接入的不同网络具有各自的优缺点。

现有技术的缺陷在于：用户通过多模MT进行数据流传输时，对于同一种数据流只能通过一种网络传输，而不能同时利用其所支持的不同网络实现数据流的传输。从而限制了数据流传输速率及网络利用率的进一步提高。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有多模MT不能利用多种制式网络同时通信，并支持同一业务流的传送。

为了解决上述问题，本发明的一个实施例是提供了一种数据流传输方法，其中包括：

第一无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)网络接收到来自于多模移动终端的通信建立请求后转发给联合无线资源管理(JointRadio Resource Management，JRRM)模块；

所述JRRM模块根据第一RAT网络及其他RAT网络的网络状态、所述多模移动终端所请求业务的业务信息、和/或所述多模移动终端用户的用户信息，设置所述第一RAT网络及其他RAT网络的数据流承载比例，并携带于裂化信息中发送给裂化模块；

业务服务器接收到所述通信建立请求后，将被请求业务的数据信息封装为IP数据包后发送给所述裂化模块；

所述裂化模块根据所述数据流承载比例将所述IP数据包的IP数据流进行裂化，并分别通过所述第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。

为了解决上述问题，本发明的另一个实施例是提供了一种移动通信系统，包括第一RAT网络及其他RAT网络，其中还包括：

JRRM模块，用于当接收到来自于多模移动终端通过所述第一RAT网络发送的通信建立请求后，根据所述第一RAT网络及其他RAT网络的网络状态、所述多模移动终端所请求业务的业务信息、和/或所述多模移动终端用户的用户信息，设置所述第一RAT网络及其他RAT网络的数据流承载比例；

裂化模块，根据JRRM模块设置的所述数据流承载比例将来自于业务服务器的IP数据流裂化为若干个IP子数据流，并分别通过所述第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。

通过本发明，利用了不同RAT网络的特点，取长补短，相互协作，提高了网络利用率和用户体验感。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1A为本发明方法施例所述数据流传输方法的流程示意图；

图1B为本发明方法施例所述IP数据流中IP数据包的数据结构示意图；

图2A为本发明方法施例所述IP数据流裂化过程示意图；

图2B为本发明方法施例所述第一IP子数据流中IP数据包的数据结构示意图；

图2C为本发明方法施例所述第二IP子数据流中IP数据包的数据结构示意图；

图3为本发明方法施例所述IP数据流合并过程示意图；

图4为本发明方法施例所述IP数据流裂化及合并过程的协议层示意图；

图5A为本发明系统施例所述移动通信系统的结构示意图；

图5B为本发明系统施例所述另一种移动通信系统的结构示意图。

具体实施方式

方法实施例

本实施例提供了一种数据流传输方法，如图1A所示包括：

步骤101，多模MT向业务服务器发送通信建立请求。该通信建立请求用于请求与业务服务器建立业务通信，例如，请求下载一份期望传输带宽为1Mbps的文件或者请求进行视频传输等。

其中，多模MT为多IP结构的能够支持多种传输模式的移动终端，每个IP端口对应一个接入网络，多模MT所在位置同时存在多种接入网络覆盖。为了便于说明，在本实施例中假设该多模MT可以接入第一RAT网络和其他RAT网络。以下以一个第二RAT网络作为其他RAT网络的一个例子进行说明，对于多个其他RAT网络的情况原理相似，此处不再赘述。

第一RAT网络具有的RAT设备以下称为RAT1，无线资源管理(RadioResource Management，以下简称：RRM)模块以下称为RRM1；第二RAT网络具有的RAT设备以下称为RAT2，RRM模块以下称为RRM2。具体地，所述通信建立请求通过第一RAT网络的RAT1、RRM1发送给业务服务器。

步骤102，第一RAT网络接收到所述通信建立请求后，将其转发给JRRM模块。具体地，可由第一RAT网络的RRM1发送给JRRM模块。

其中，JRRM模块负责异构网络的联合无线资源管理。具体地，JRRM模块通过JRRM和RRM接口(JRRM and RRM Interface，简称：JRI)与各类RAT网络中的RRM协作，可以获取各类RAT网络中的可用资源、网络负载、用户信道状态等无线相关信息，并与核心网中用户数据库交互获取用户签约信息、网络资费信息、安全策略信息等。另外，通过与用户的接口还可以获取业务的服务质量(Quality of Service，简称：QoS)需求、安全需求、用户设备等信息，并基于以上所得信息对用户请求的业务进行控制和管理，执行多连接的接入、网络选择、数据流裂化决策等工作。JRRM模块还可以将基于异构网络的联合无线资源管理结果信息及相关策略提供给各类RAT对应的RRM，由该RRM在对应的RAT网络内执行无线资源管理。

步骤103，JRRM模块根据第一RAT网络及第二RAT网络的网络状态、所述多模移动终端所请求业务的业务信息、和/或所述多模移动终端用户的用户信息，设置第一RAT网络及第二RAT网络的数据流承载比例，并携带于裂化信息中发送给裂化模块。

其中，网络状态包括第一RAT网络与第二RAT网络的网络负载状态及可用资源等信息，JRRM模块可以根据网络状态对被请求业务进行资源分配；业务信息包括业务QoS需求及安全需求等信息，JRRM模块可以根据业务信息选择合适的网络进行新业务的承载；用户信息包括用户信道状态及用户等级等信息，JRRM模块可以根据用户信息选择相匹配的网络及资源。

具体地，针对步骤101中被请求下载的文件，假设所设置的上述数据流承载比例为3∶1，即第一RAT网络的传输带宽为0.75Mbps，第二RAT网络的传输带宽为0.25Mbps，默认接口选定为RAT1。裂化模块为用于执行数据流裂化的实体，具体可以位于所述业务服务器中或位于所述IP数据流经过的具有三层数据流处理能力的通信节点中，例如位于第一RAT网络的网关1中。

具体地，JRRM模块可以通过JRRM及裂化接口(JRRM and SeparatorInterface，简称：JSI)与裂化模块建立通信联系，包括承载同一业务所使用的RAT种类，各RAT网络承载数据子数据流所需带宽、多模MT对应于承载子数据流所用RAT网络的IP地址、多连接中的默认RAT网络对应的IP地址。通过JRRM模块与裂化模块进行交互，以获取用于数据流裂化的裂化信息，包括数据流的裂化策略、裂化子数据流的数目、各核心网被设置的数据流承载比例、裂化后子数据流传输网络对应的目标地址信息、默认接入接口信息等。

步骤104，业务服务器接收到所述通信建立请求后，将被请求的业务的数据信息封装为IP数据包后发送给所述裂化模块。

其中，数据信息可以为被请求下载的文件数据或视频数据等。具体的IP数据包的数据结构如图1B所示。

步骤105，所述裂化模块根据所述数据流承载比例，从所述IP数据流中提取相应数量的IP数据包形成若干个IP子数据流，并分别通过第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。

例如，假设将IP数据流裂化为第一IP子数据流和第二IP子数据流。如图2A所示，裂化模块每次向RAT1发送3个IP数据包，便向RAT2发送1个IP数据，从而将所述IP数据流裂化为第一IP子数据流和第二IP子数据流，使得裂化后的数据流通过第一RAT网络与第二RAT网络的传输带宽比例为3∶1，即占用RAT1的传输带宽为0.75Mbps，占用RAT2的传输带宽为0.25Mbps。裂化后的两路子数据流的源地址仍为业务服务器，表示为：IP_Server。根据所述裂化信息中携带的目标地址，第一IP子数据流的目标地址被设置为第一RAT网络的RAT1，表示为：IP_RAT1；第二IP子数据流的目标地址设置为第二RAT网络的RAT2，表示为：IP_RAT2。其中，第一IP子数据流中的IP数据包的结构如图2B所示；第二IP子数据流中的IP数据包的结构如图2C所示。

此处需要说明的是，如果考虑到第一RAT网络和第二RAT网络的传输时延的差异，在完成IP数据流的裂化后，将所述第一IP子数据流和第二IP子数据流传输给所述多模MT之前还可以根据第一RAT网络和第二RAT网络的延迟值，对所述等待传输的数据流进行延迟预处理。其中的延迟值可以直接根据第一RAT网络的RRM1和第二RAT网络的RRM2中的针对各自核心网的无线资源管理信息中得到；或者也可以通过网络延迟测量模块间接得到。具体地，在进行延迟预处理时，可以比较所述第一RAT网络和第二RAT网络的延迟值，对延迟值小的RAT网络传输的IP子数据流进行定时缓存。例如，若第一RAT网络的传输数据包的延迟值较小，则将目标地址为IP_RAT1的第一IP子数据流进行定时缓存后延迟发送；相应地，若第二RAT网络的延迟值较小，则将目标地址为IP_RAT2的第二IP子数据流进行定时缓存后延迟发送。

通过对IP数据包进行延迟预处理，可以在一定程度上保证裂化后的IP子数据流中的IP数据包到达接收端的时间一致性，以此保证到达接收端的顺序，克服由于异构网络延迟的不同对业务质量造成的影响，尤其对由于数据包到达乱序所导致的无线TCP业务的虚假重传将有较好的改善。

步骤106，所述多模移动终端分别从所述第一RAT网络接收所述第一IP子数据流，从所述第二RAT网络接收所述第二IP子数据流，根据所述第一IP子数据流和第二IP子数据流中的IP数据包的包头信息，检测到属于同一业务的IP数据流，并对其进行合并，以恢复成由业务服务器发出的所述IP数据流。

其中，包头信息包括源IP地址、目标IP地址、源端口号和目标端口号等信息。具体地，由于传输控制协议(Transmission Control Protocol，以下简称：TCP)业务是面向连接的业务；用户数据报协议(User DatagramProtocol，以下简称：UDP)业务是面向无连接的业务。因此，如图3所示，对IP子数据流进行数据流合并时，如果该IP子数据流中的IP数据包为承载TCP业务的IP数据包，则需对其进行定时缓存和排序。先将该IP数据包缓存，根据序列号进行排序，直至相应的定时器溢出时再将排序后的IP数据包递交至IP层；如果该IP子数据流中的IP数据包为承载UDP业务的IP数据包，则直接将相应的IP数据包递交至IP层。接收方通过在将IP数据包递交上层传输层之前进行定时缓存处理，可以进一步克服由于异构网络延迟的不同对业务质量造成的影响。

通过本实施例所述方法，利用了不同RAT网络的特点，取长补短，相互协作，提高了网络利用率和用户体验感。并且，如图4所示，由于数据流裂化或合并操作是在IP网络层之下、数据链路层之上进行的，对上层应用透明，因此对上层应用程序兼容性较好，既可以保证原协议栈各层功能的独立性、完整性与可靠性；由于对数据流的裂化或合并都是基于IP数据包进行的，因此，具有三层处理能力的通信节点或服务器都可以进行数据流的裂化操作，使得在实现裂化模块时，对通信节点选取的适应性较强。

此处需要说明的是，上述方法虽然基于两个RAT网络具体说明了数据流的裂化合并方案，但实际上，多模MT也可以支持接入两个以上的RAT网络。对于这样的多模MT，上述方法同样适用，只是裂化后的IP子数据流的路数更多，此处不再赘述。

系统实施例

本实施例提供了一种移动通信系统，包括第一RAT网络及其他RAT网络。本实施例中为了便于说明，以下仅以一个第二RAT网络作为其他RAT网络的一个例子进行说明，对于多个其他RAT网络的情况原理相似，此处不再赘述。如图5A所示还包括：JRRM模块、业务服务器和裂化模块。其工作原理如下：

可同时接入第一RAT网络及第二RAT网络的多模MT向业务服务器发送通信建立请求；第一RAT网络的RRM1将接收到的通信建立请求转发给所述JRRM模块；JRRM模块根据第一RAT网络及第二RAT网络的网络状态、所述多模MT所请求业务的业务信息和/或所述多模MT用户的用户信息，设置所述第一RAT网络及第二RAT网络的数据流承载比例；当业务服务器接收到来自于所述第一RAT网络的通信建立请求后，将被请求的数据信息封装为IP数据包；再由裂化模块根据所述数据流承载比例将所述IP数据流裂化为第一IP子数据流和第二IP子数据流，并分别通过所述第一RAT网络和第二RAT网络传输给所述多模移动终端。

接收到第一IP子数据流及第二IP子数据流的所述多模MT还要对两路子数据流进行合并。具体地，其中包括合并模块，用于根据所述第一IP子数据流和第二IP子数据流中的IP数据包的包头信息，对属于同一业务的IP数据包进行合并，恢复成所述IP数据流。

另外，如果考虑到第一RAT网络和第二RAT网络的传输时延的差异，移动通信系统中还可以进一步包括延迟模块，与所述裂化模块相连，在裂化模块完成IP数据流的裂化后，将所述第一IP子数据流和第二IP子数据流传输给所述多模MT之前，根据所述第一RAT网络和第二RAT网络的延迟值，对所述第一IP子数据流或第二IP子数据流进行延迟预处理。可以在一定程度上保证裂化后的IP子数据流中的IP数据包到达接收端的时间一致性，以此保证到达接收端的顺序，克服由于异构网络延迟的不同对业务质量造成的影响，尤其对所导致的无线TCP业务的虚假重传将有较好的改善。

此处需要说明的是，图5A所示的移动通信系统中的裂化模块和延迟模块位于所述业务服务器中。但实际上，由于对数据流的裂化都是基于IP数据包进行的，因此，所述IP数据流经过的具有三层处理能力的通信节点或服务器都可以具有所述裂化功能。例如，如图5B所示，裂化模块和延迟模块也可以位于所述第一RAT网络的网关1中。业务服务器将封装后的IP数据包通过IP网络传输给网关1；由网关1中的裂化模块完成裂化操作，延迟模块完成延迟预处理后，将第一IP子数据流通过第一RAT网络传输给所述多模MT，将第二IP子数据流发送给网关2，进而通过第二RAT网络传输给所述多模MT。

通过本实施例所述系统，利用了不同RAT网络的特点，取长补短，相互协作，提高了网络利用率和用户体验感。并且如图4所示，由于数据流裂化或合并操作是在IP网络层之下、数据链路层之上进行的，对上层应用透明，因此对上层应用程序兼容性较好，可以保证原协议栈各层功能的独立性、完整性与可靠性；由于对数据流的裂化或合并都是基于IP数据包进行的，因此，具有三层处理能力的通信节点或服务器都可以进行数据流的裂化操作，使得在实现裂化模块时，对通信节点选取的适应性较强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1、一种数据流传输方法，其特征在于包括：

第一RAT网络接收到来自于多模移动终端的通信建立请求后转发给JRRM模块；

所述JRRM模块根据第一RAT网络及其他RAT网络的网络状态、所述多模移动终端所请求业务的业务信息、和/或所述多模移动终端用户的用户信息，设置所述第一RAT网络和其他RAT网络的数据流承载比例，并携带于裂化信息中发送给裂化模块；

业务服务器接收到所述通信建立请求后，将被请求业务的数据信息封装为IP数据包后发送给所述裂化模块；

所述裂化模块根据所述数据流承载比例将所述IP数据包的IP数据流进行裂化，并分别通过所述第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。

2、根据权利要求1所述的数据流传输方法，其特征在于根据所述数据流承载比例将所述I P数据流进行裂化包括：

根据所述数据流承载比例，从所述IP数据流中提取相应数量的数据包形成若干个IP子数据流；

根据所述裂化信息中携带的目标地址，分别将每个所述IP子数据流的目标地址设置为对应RAT网络的RAT设备。

3、根据权利要求2所述的数据流传输方法，其特征在于所述裂化模块将所述若干个IP子数据流分别传输给所述多模移动终端之前还包括：

比较各个RAT网络的延迟值，对延迟值小的RAT网络中传输的IP子数据流进行定时缓存。

4、根据权利要求1所述的数据流传输方法，其特征在于将所述若干个IP子数据流传输给所述多模移动终端之后还包括：

所述多模移动终端分别从所述第一RAT网络及其他RAT网络接收所述IP子数据流；

根据每个所述IP子数据流中的IP数据包的包头信息，对属于同一业务的IP数据包进行合并，恢复成所述IP数据流。

5、根据权利要求4所述的数据流传输方法，其特征在于对所述IP数据包进行合并包括：对承载TCP业务的IP数据包进行定时缓存和排序后递交至IP层；将承载UDP业务的IP数据包直接递交至IP层。

6、一种移动通信系统，包括第一RAT网络及其他RAT网络，其特征在于还包括：

JRRM模块，用于当接收到来自于多模移动终端通过所述第一RAT网络发送的通信建立请求后，根据所述第一RAT网络及其他RAT网络的网络状态、所述多模移动终端所请求业务的业务信息、和/或所述多模移动终端用户的用户信息，设置所述第一RAT网络及其他RAT网络的数据流承载比例；

裂化模块，根据JRRM模块设置的所述数据流承载比例将来自于业务服务器的IP数据流裂化为若干个IP子数据流，并分别通过所述第一RAT网络和其他RAT网络传输给所述多模移动终端。

7、根据权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于所述第一RAT网络包括：RRM，用于将接收到的来自于多模移动终端的通信建立请求转发给所述JRRM模块。

8、根据权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于还包括：业务服务器，用于当接收到来自于所述第一RAT网的通信建立请求后，将被请求的数据文件封装为IP数据包后进行发送。

9、根据权利要求8所述的移动通信系统，其特征在于：所述裂化模块位于所述业务服务器中，或位于所述IP数据流经过的具有三层数据流处理能力的通信节点中。

10、根据权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于还包括：与所述裂化模块相连的延迟模块，用于根据所述第一RAT网络和其他RAT网络的延迟值，对所述IP子数据流进行延迟预处理。

11、根据权利要求7-10中任一项所述的移动通信系统，其特征在于，还包括多模移动终端，所述多模移动终端包括：合并模块，用于根据每个所述IP子数据流中的IP数据包的包头信息，对属于同一业务的IP数据包进行合并，恢复成所述IP数据流。

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