CN101730178A - 用于异构通信系统的准入控制 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于异构通信系统的准入控制。该异构通信系统包括多个异构接入网络和连接该异构接入网络的核心网络。该核心网络的准入服务器接收指示接入网络的给定通信服务和给定接入点的估计资源使用的资源指示。该准入服务器还确定和存储用于接入点的当前资源可用性指示。在接收到包括通信服务指示和接入点标识的通信会话请求时，准入服务器基于资源指示确定该通信会话的估计资源要求。准入服务器随后取决于接入点的资源可用性和通信服务的估计资源要求，确定是否允许该通信会话。

Description

用于异构通信系统的准入控制
技术领域
本发明涉及用于异构通信系统的准入控制，并且特别地，但非排他地，涉及用于包括多个异构无线电接入网络的通信系统的准入控制。
背景技术
数目越来越多的通信系统已被开发并且标准化为支持多种通信服务器和使用场景。例如，诸如全球移动通信系统(GSM)或通用移动通讯系统(UMTS)的蜂窝移动通信系统已被广泛部署。此外，用于无线网络的大量标准已被开发，其包括被开发用于针对每个接入点的具有相对小的覆盖区域的非监管部署的电气电子工程师协会IEEE 802.11系列标准或者被开发用于针对每个接入点的具有相对大的覆盖区域的监管部署的IEEE 802.16标准。
越来越多地需要集成不同类型的网络和系统。特别地，已经提出，可以部署异构通信系统，其并入了由核心网络互连的多个不同接入网络。该异构通信系统可以提供改进的用户体验和服务并且可以例如提供无缝切换，其中通信会话可以在无需用户参与或者事实上用户不清楚切换的情况下无缝地在不同的接入网络之间转移。
然而，通信系统的关键参数是可用资源的分配和利用。传统上，诸如无线接入网络的空中接口资源的接入资源由单独的接入网络管理和控制。然而，对于异构通信系统，这可能导致单独的接入网络的增加的复杂度以及不同接入网络之间的非最优的相互作用和资源共享。而且，在多个系统中需要集中式操作以管理例如订阅相关的问题，诸如用户授权、计费和准入控制。
因此，集中地执行资源和准入控制可能是有利的。然而，提供公共的集中式资源管理方法与大量的问题和困难关联。特别地，为了提高资源利用，新的通信服务的准入应考虑支持该通信服务的接入网络(多个)的特定特性。然而，这典型地导致了增加的复杂度和增加的信令开销。
因此，用于异构通信系统的改进的方法将是有利的并且特别地，允许减少的信令、降低的复杂度、增加的可靠性和/或改进的准入控制的系统将是有利的。
发明内容
因此，本发明寻求单独地或者以任何组合的方式，优选地减轻、缓解或消除一个或多个上述缺点。
根据本发明的第一方面，提供了一种根据权利要求1的异构通信系统。
本发明可以允许用于异构通信系统的改进的和/或易化的准入控制。在多个实施例和场景中，可以实现改进的准入控制并且因此可以实现改进的资源利用，其考虑单独的接入网络的特定特性。而且，可以通过减少的复杂度实现集中的和公共的准入控制。
在多个场景中该方法可以提供集中的准入控制，其基于单独的接入网络的提高的资源特性准确度，同时保持低的复杂度和低的信令开销。
根据本发明的另一方面，提供了一种根据权利要求20的方法。
通过参考下面描述的实施例(多个)，本发明的这些和其他方面、特征和优点将是显然的并且将被阐明。
附图说明
将仅通过示例，参考附图描述本发明的实施例，其中
图1说明了根据本发明的某些实施例的异构通信系统的示例；
图2说明了根据本发明的某些实施例的用于异构通信系统的准入服务器的示例；以及
图3说明了根据本发明的某些实施例的用于异构通信系统的准入控制方法的示例。
具体实施方式
图1说明了异构通信系统的示例。该通信系统包括多个接入网络，订户单元可以使用接入网络来接入通信系统。所述接入网络是异构的并且每个接入网络可以提供独立于其他异构接入网络的接入。至少某些接入网络使用不同的接入技术。例如，一个(或多个)接入网络可以是无线局域网(WLAN)，另一接入网络可以是有线接入网络，另一接入网络可以是无线城域网(WMAN)，另一接入网络可以是移动蜂窝接入网络。因此，所述多个异构接入网络中的不同的接入网络可以根据不同的和独立的标准和技术规范支持订户单元。
图1说明了三个接入网络101～105，但是将认识到，在其他实施例中可以存在更多(或更少)的接入网络。
而且，在特定示例中，所有三个接入网络101～105使用不同的技术并且根据不同的标准操作。然而，将认识到，在某些实施例中两个或更多的接入网络可以使用相同的接入技术。
在特定示例中，第一接入网络101是无线局域网并且具体地是IEEE 802.11无线局域网，诸如WiFiTM网络。第二网络103是无线媒介区域网络，其具体地是IEEE 802.16e网络，诸如WiMAXTM网络。而且，第三网络105是蜂窝移动通信系统，其在特定示例中是UMTS系统。
接入网络101～105通过核心网络107耦合在一起，核心网络107在特定示例中是基于互联网协议(IP)的网络。核心网络107提供接入网络101～105之间的接口并且允许支持接入网络101～105之间的数据通信。核心网络107还包括多种集中式操作和管理功能，该功能包括计费和鉴权功能。而且，核心网络107提供至其他通信系统的网关，诸如具体地，至互联网的网关。
每个接入网络为订户单元提供至通信系统的多个接入点。所述接入点可以例如是无线接入点(诸如WLAN或WMAN接入点)、基站)、有线接入点(例如，用于有线以太网连接)、或者支持使用异构通信系统的订户单元通信会话的任何其他功能或实体。在下文中，术语“接入点”将用于表示允许订户单元接入通信网络的任何实体，包括基站和有线接入点。
典型地，根据用于单独的接入网络的标准和技术规范，每个接入网络将包括大量的接入点，所述接入点由其他网络元件(诸如接入路由器、基站控制器、无线电网络控制器等)耦合在一起。
为了清楚起见，图1说明了用于第一接入网络101的单个接入点109和单个接入路由器111、用于第二接入网络103的单个接入点113和单个接入路由器115以及用于第三接入网络105的单个基站117和单个基站控制器119。
订户单元可以使用该订户单元具有与之通信的功能并且被授权使用的任何接入点来接入通信系统。例如，订户单元可以是能够根据IEEE802.11b/n标准、IEEE 802.16e标准和UMTS标准进行通信的多模式订户单元。该订户单元可以使用任何接入网络来接入通信系统。而且，随着订户单元在通信系统中移动，通信会话可以从一个接入网络切换到另一接入网络。
为了确保高效利用通信系统，重要的是，有效管理可用资源并且有效地控制对通信系统的订户单元和通信会话的准入。在图1的系统中，由准入服务器121中心地控制对通信系统的通信会话的准入(即，是否允许建立通信会话)。将认识到，为了清楚起见，准入服务器121被说明为连接到核心网络107，但是其可被视为核心网络107自身的一部分。
在该系统中，由准入服务器121控制所有异构接入网络的通信会话建立。每当订户单元发起通信会话，通信会话建立请求被发射到准入服务器121，作为响应，准入服务器121接下来确定该通信会话是否可以被批准或者是否应将其拒绝。准入服务器121首先评估订户单元是否实际被授权以被提供所请求的通信服务。具体地，准入服务器121可以接入集中式用户简档存储，以检索与订户单元关联的用户身份的用户简档。如果用户简档指出订户单元被授权由所请求的通信服务支持，则准入服务器121接下来评估在当前的资源限制中是否可以支持所请求的通信会话。如下面将描述的，准入服务器107估计支持订户单元的特定接入网络和接入点的所需的和可用资源的使用。然后接下来拒绝或允许通信会话请求。如果允许该请求，则接入网络接下来建立通信会话。
具体地，准入服务器考虑接入点资源，并且在下文中，对资源的引用特指对接入点资源的引用。接入点资源是这样的资源：该资源限于每个单独的接入点并且由通过该接入点而接入系统的订户单元使用。具体地，接入点资源可以是用于无线接入网络的空中接口资源或者用于有线接入网络的有线连接资源(诸如有线以太网接入点)。
在该系统中，准入服务器121被配置用于执行准入控制并且因此确定是否将建立特定的通信会话。然而，准入服务器121自身不分配所需的特定资源。而是由单独的接入网络根据适用于该特定接入网络的标准和过程来分配所需资源。对于某些接入网络，诸如IEEE 802.11，接入点通信资源不受接入网络的控制，而是相反地根据最佳成效策略来服务订户单元。
图1的系统使用基于现实资源管理解决方案的新的集中式准入控制系统，该解决方案可适于任何种类的接入技术。
在该系统中，请求每个接入网络边缘处的网络元件来递送关于不同通信会话/服务的真实资源消耗的准确信息。准入服务器121随后使用该信息来决定是批准还是拒绝新的通信会话。资源信息可以得自资源使用监视(基于每个会话)和例如无线电信号强度测量。取决于测量精度和信息收集频率，准入服务器121随后能够保持不同异构接入网络中的可用资源的或多或少的精确和现实的概观。
在该系统中，准入服务器121使用的资源信息独立于不同接入网络使用的不同技术的特定特性。特别地，用于系统中每个接入点的可用资源以公共格式和数据库结构被存储。因此，资源信息被相似地使用，而与接入网络和接入技术无关。而且，接入网络的网络元件提供的资源信息以公共格式被提供，该公共格式独立于基础(underlying)的技术特性。在该系统中，接入点可以包括资源消耗模块，该资源消耗模块提供独立于技术的资源信息。资源消耗模块被设计用于单独的接入网络，使得它们能够确定独立于接入网络的资源信息，然而该资源信息得自特定通信系统的特定特性。因此，每个资源消耗模块包括这样的信息，该信息定义如何将取决于特定接入网络的资源消耗数据转化为用于准入服务器121的通用信息。
该系统提供用于多个异构接入网络的准确的和可靠的集中式准入控制，同时对于准入服务器121隐藏接入链路的特定的和单独的特性。因此，可以实现集中式准入控制的复杂度的显著降低。
图2更加详细地说明了准入服务器121。该准入服务器包括网络接口201，该网络接口201将准入服务器121对接到核心网络107。
网络接口201耦合到资源指示处理器203，该资源指示处理器203被配置用于自异构接入网络101～105接收资源使用数据。资源使用数据包括资源指示，该资源指示指出给定通信服务和给定接入点的估计资源使用。
具体地，对于能由单独接入点支持的每个通信服务，该单独接入网络的网络元件能够确定该单独接入点的资源使用估计。例如，特定接入点能够确定支持具有第一服务质量(QoS)参数集合的通信服务所需的资源，支持具有第二QoS参数集合的通信服务所需的资源，等等。因此例如，通过监视特定通信服务的先前通信会话，来确定典型地用于支持该特定通信服务的资源使用(通信会话可被视为通信服务的特定例示，即通信服务可被视为这样的QoS参数集合，该QoS参数集合对与属于该通信服务的通信会话的是可以应用的或是得到保证的)。接入点随后能够将指出估计资源的资源指示发射到准入服务器121。当准入服务器121随后接收到对该通信服务类型的并且由该接入点支持的通信会话的通信会话建立请求时，如果其被批准，则准入服务器121接下来使用该资源指示作为对将由该通信会话消耗的资源的估计。
将认识到，特定通信服务(或服务类)需要的资源可以取决于多个因素，对于无线接入网络，其包括传播条件、干扰电平、所使用的调制方案、特定资源调度算法等。因此，实际的资源严重取决于接入网络所使用的接入技术的特定特性以及单独订户单元和接入点所体验的特定条件。
然而，在该系统中，针对给定接入点提供的资源指示独立于技术并且独立于所体验的特定条件。因此，对于所有接入网络使用公共格式。
作为特定示例，该资源指示可以简单地指出给定的通信服务和给定的接入点的估计资源使用，作为所需用于支持该服务的总可用资源的估计比例。例如，对于通信服务X和接入点Y，资源指示可以简单地指出在被批准时具有通信服务类型X的通信会话将使用的接入点Y的总容量(即，总可用资源)的百分比。因此，对于每个服务类型和每个接入点可以指出简单的百分比值。
在图1的配置中，在单独的接入点中计算通用资源指示，并且考虑接入网络的特定特性和操作条件。例如，接入点可以简单地测量通信会话所使用的用于给定通信服务的资源并且随后对其取平均。因此，可以以相对高的准确度确定每个通信服务所需的总资源的相对比例。然而，同时，准入服务器121可以使用该准确数据，而无须考虑特定接入网络或单独基站的任何特定特性。因此可以实现准确的、可靠的且低复杂度的操作。而且，可以减少传递到准入服务器121的数据量，从而减少该方法的信令开销。
作为特定示例，IEEE 802.16接入点在理想操作条件下能够支持5Mbit/s的总吞吐量。然而，由于来自其他系统的干扰等，用于特定接入点的真实容量可能相当低。该接入点可以测得，用于平均需要300kbits/s的速率的视频流通信服务的通信会话消耗该接入点的6％的资源。因此，接入点可以向准入服务器121发射资源指示，该资源指示指出，对于该特定接入点，用于该服务(即，具有这些特定的QoS要求)的通信会话将消耗4.3％的可用资源。因此，考虑特定条件和技术的高度准确的资源指示以能够实现低复杂度准入控制的格式被提供给准入服务器121。
在图1的系统中，提供给准入服务器121的资源指示使用公共格式用于所有异构接入网络。而且，尽管资源估计自身可能取决于接入技术的特定特性，但是资源指示独立于技术。具体地，给定接入点和给定通信服务的估计资源使用作为通信服务所需的接入点的总资源可用性的估计分数被给出。因此，估计资源使用被表示为简单的相对资源值，该相对资源值指出被估计用于特定服务和特定基站所需的接入点的总资源容量的相对量。
在不同的实施例中和在不同的接入网络中，对于特定接入点，向准入服务器121发射资源指示的网络元件可以是不同的。资源指示可由接入点自身生成并且发射到准入服务器121。例如，在图1的示例中，用于IEEE 802.11接入点109的资源指示可以通过接入点109自身提供。相似地，IEEE 802.16接入点113自身可以生成资源指示并且将其发射到准入服务器121。对于蜂窝通信系统105，基站117自身可以估计不同通信服务的平均资源使用并且将其指示发射到准入服务器121。可替选地或者此外，资源指示可由其他接入网络元件生成。例如，对于蜂窝通信系统，空中接口资源部分地由基站控制器(诸如GSM基站控制器或UMTS无线电网络控制器)控制。在某些实施例中，因此可由这种基站控制器生成并发射该资源指示。相似地，对于无线网络，支持一个或多个接入点的接入路由器可以生成资源指示并且将其发射到准入服务器121。
而且，准入服务器121还包括耦合到网络接口201的会话请求处理器205。会话请求处理器205被配置用于接收寻求使用异构通信系统建立通信会话的用户设备的通信会话建立请求。因此，每当订户单元意图初始化新的数据通信，首先将通信会话建立请求发射到准入服务器121并且将其馈送到会话请求处理器205。例如，如果订户单元发起与另一订户单元的视频通信会话，则会话请求处理器205接收建立该通信会话的请求(取决于实施例和特定的接入网络特性，该会话请求可由订户单元自身发起或者由支持该订户单元的接入网络的网络元件发起)。
通信会话建立请求包括识别正被建立的通信服务的通信服务指示。具体地，该指示可以通过识别具有预先定义的QoS特性/要求的特定预先定义服务，来明确地或间接地定义期望的QoS特性。而且，会话请求还包括接入点标识，该接入点标识对当前支持用户设备的特定接入点(即用于建立会话和至少在最初时支持服务的接入点)进行识别。
会话请求处理器205耦合到准入控制器207，该准入控制器207被配置用于控制对异构通信系统的通信会话的准入。具体地，对于每个接收到的通信会话请求，准入控制器207接下来确定是批准还是拒绝通信会话。对于是批准还是拒绝特定通信会话的决定基于所需用于支持该通信会话的接入点资源和该接入点处的可用资源的评价(假设订户单元的先前授权是成功的)。
准入服务器121还包括耦合到资源指示处理器203和准入控制器207的资源要求处理器209。
基于自接入网络接收的资源指示，资源要求处理器209确定用于接入点和通信服务的所有有效组合的估计资源使用。具体地，对于给定接入点所支持的每个通信服务，资源要求处理器209存储作为基站总可用资源的百分比而给出的估计资源要求。因此，资源要求处理器209保存将接入点标识符和通信服务标识符链接到资源要求的表。该信息被存储为公共格式，该公共格式独立于特定接入网络的特性和条件。相反地，使用简单的通用值。然而，由于该值基于单独接入网络中的单独评估，因此其提供可能由服务消耗的资源的准确指示。
而且，使用对于所有接入网络是公共的格式来存储估计资源要求。因此，尽管最初在单独的接入网络中基于接入网络的细节确定估计资源要求，但是所存储的值独立于技术。
还将认识到，基站可以使用若干载波和若干扇区。在该情况中，每个载波和扇区组合可以例如，作为单独的资源被单独地对待。因此，不同于每小区资源评估，可以应用每扇区和/或每载波资源评估。
当准入控制器207接收到通信会话请求时，其接入资源要求处理器209，该资源要求处理器209接下来检索为会话请求中所包含的特定接入点标识符和通信服务标识符而存储的估计资源要求。得到的估计资源要求随后被馈送到准入控制器207。
准入服务器121还包括耦合到准入控制器207的资源可用性处理器211。资源可用性处理器211保存用于每个接入网络的每个接入点的当前可用资源的记录。作为低复杂度的示例，资源可用性处理器211可以简单地存储这样的值，该值指出当前估计由先前已被批准的通信会话使用的接入点的总可用资源的百分比。例如，如果对于特定的接入点来说有五个通信会话当前是活动的并且如果这些通信会话已经被估计分别需要接入点容量的1％、3％、3％、6％和8％，则资源可用性处理器211可以简单地存储这样的值，该值指出当前使用了接入点总可用资源的21％。
因此，在图2的准入服务器121中，所存储的当前资源可用性指示使用公共格式用于所有异构接入网络。而且，该格式独立于技术。
当准入控制器207接收到对特定通信服务的通信请求时，其接入资源可用性处理器211，以检索用于会话请求的接入点指示符所识别的接入点的当前存储的资源可用性值。准入控制器207随后接下来相对于由资源可用性处理器211提供的当前可用资源来评估由资源要求处理器209提供的估计资源要求。基于该评估，准入控制器207接下来决定是批准还是拒绝通信会话。
作为低复杂度的示例，准入控制器207可以简单地将估计资源要求与当前可用资源比较。如果当前可用资源超过估计资源要求足够的裕量，则准入控制器207可以接下来批准通信会话，否则将其拒绝。该决定被馈送到会话请求处理器205，该会话请求处理器205接下来生成指出通信会话是已被批准还是已被拒绝的会话请求响应。该响应随后被发射回订户单元。
如果通信会话被批准，则单独的接入网络可以接下来分配所需资源(对于其中接入网络负责资源分配的接入网络)。对于其中接入点不控制接入资源的诸如IEEE 802.11的系统，订户单元可以简单地接下来建立通信会话并且因此使用必要的资源。
而且，当通信会话被批准时，用于该通信会话的估计资源要求被馈送到资源可用性处理器211。资源可用性处理器211随后接下来减少为支持该通信会话的接入点而存储的当前资源可用性指示。减少的量是基于估计资源要求。作为低复杂度的示例，接入点的当前可用资源可以简单地被减少对应于估计资源要求的量(或者等同地，可以增加所使用资源的量)。
准入服务器117进一步包括储存装置(未示出)，即存储器，用于存储此处提及的任何存储信息并且用于存储关于不同类别接入网络的处理规则，其中准入服务器被配置为响应于用于第一接入网络所属类别的处理规则而调节用于第一接入网络的准入控制。
具体地，准入服务器的运营商可以定义多个不同的接入网络类别，每个类别由接入网络必须具有以便属于该类别的特性集合来定义。对于每个类别，处理规则集合随后可以指明应如何处理属于该类别的接入网络。因此，当例如自接入网络接收到通信会话建立请求时，准入服务器可以首先识别接入网络所属的类别。然后准入服务器可以检索用于该类别的处理规则并且接下来根据这些处理规则来处理通信会话建立请求。
将认识到，可以使用接入网络的任何定义或分类。具体地，准入服务器的运营商可以手动定义将接入网络划分为不同的类别(或组)。在后面描述的特定示例中，取决于接入网络被指定为监管的还是非监管的接入网络以及它们被指定为接入网络资源控制的网络还是非接入网络资源控制的网络，来执行该分类或编组。因此，在该示例中，四个接入网络类别被定义为对应于：
1.接入网络资源控制的并且监管的接入网络；
2.接入网络资源控制的并且非监管的接入网络；
3.非接入网络资源控制的并且监管的接入网络；或者
4.非接入网络资源控制的并且非监管的接入网络。
因此，该方案可以允许低复杂度的集中式准入控制操作，该操作独立于单独接入网络的特定技术、特性和条件。然而，尽管集中式准入控制不考虑单独接入网络的细节，但是得到的准入控制通过使用在接入网络中确定的估计资源要求并且提供用于单独接入网络的实际资源要求的准确反映，而固有地和隐含地考虑这些因素。因此，该方案提供了降低的复杂度和提高的准确度和性能之间的有利权衡。而且，该方案允许高效的集中式准入控制，同时允许在单独的接入网络中单独地处理实际的资源控制和分配。
在某些实施例中，不同的接入网络可以不必向准入服务器121提供相同的资源数据。例如，某些接入网络可以提供基于接入网络中的测量而连续更新的动态数据，而其他接入网络可以提供静态预定数据。
作为示例，通过用于生成资源指示的方案，接入网络可以被分为不同的接入网络类别，并且资源指示中所包括的数据对于不同的类别是不同的。
在图1的特定示例中，接入网络可被指定为监管的或非监管的接入网络。此外或者可替选地，接入网络可被指定为接入网络资源控制的网络或者非接入网络资源控制的网络。准入服务器121随后可以取决于对发出资源使用数据的接入网络的特定指定，来处理资源使用数据。
将接入网络指定为监管的或非监管的可以反映是否保证最小资源可用性。具体地，对于监管的网络，每个接入点的操作受到对与异构通信共存的其他系统的限制的保护，使得保证来自这些其他系统的影响和干扰低于给定电平。因此，可用于每个接入点的资源可被假设为主要取决于接入网络自身的特性并且在大的程度上独立于其他系统，并且特别地主要独立于其他系统所引起的干扰。因此，可以保证用于接入网络的最小资源。
相反地，对于例如来自可以在相同区域和频带中与接入网络共存的其他通信系统的干扰，非监管的接入网络可能不受保护。因此，能够由接入网络提供的资源可以严重地取决于干扰系统的特性。因此，不能保证用于接入网络的最小资源可用性。
监管的无线接入网络可被部署在监管频带中，其中该频带的使用受制于监管机构提供的监管。这些监管将确保使来自其他共存无线电系统的外部干扰保持在低的电平。如果该无线电接入网络不受制于该监管，则可以将其视为非监管的。例如，IEEE 802.11b系统典型地用作非监管技术，而IEEE 802.16e系统可以是监管和非监管的。
对于监管的接入网络，可以基于仅对接入网络自身的考虑，有效来地估计资源要求和使用。然而，对于非监管的接入网络，通过也考虑其他系统的影响，能够实现显著提高的性能。
在下文中，其中接入资源由接入网络控制的接入网络还将被称为整形的接入网络，这是因为其向接入网络提供修改和控制(“整形”)由不同的通信服务使用的单独资源的可能性。因此，该系统允许接入网络对系统中的业务“整形”。相似地，其中接入资源不受接入网络控制的接入网络将被称为非整形的接入网络。
例如，IEEE 802.16e接入网络可以建立具有关于单独IP流的特定QoS特性的特定通信会话。因此，可以提供所需的QoS参数并且将其用于对业务流整形。相反地，IEEE 802.11接入网络，诸如WiFiTM，通常是非整形的接入网络，这是因为它们不提供任何种类的QoS保证，并且该接入网络不能控制和整形单独的通信会话。对于该系统，单独的订户单元可以在接入网络不了解交换数据的特定特性(即数据与哪个会话或服务相关)的情况下简单地发射和接收所需数据。
整形的接入网络适用于，基于单独通信会话的特定特性在接入点处确定资源估计。特别地，由于资源由接入网络控制，因此接入网络具有用于确定由特定会话使用并且因此与特定服务关联的资源的所需信息。然而，对于非整形的接入网络，单独通信会话使用的资源信息通常是未知的，这是因为接入网络仅操作作为用于通信会话的渠道，而不是控制资源或者典型地不具有关于什么数据属于哪个数据会话或服务的任何信息。
在下文中将单独地考虑这两种接入网络分类的四种可能组合。
监管的并且整形的接入网络
对于整形的接入网络，诸如IEEE 802.16e或UMTS接入网络，接入网络并且典型地接入点自身了解用于单独通信会话的实际资源。而且，如果接入网络是监管的，则来自其他共存系统的影响是低的并且因此在系统中可以被忽略。
在这种接入网络中，接入点能够被配置用于估计实际被分配用于给定类型的通信会话(即用于特定通信服务(例如对应于服务等级(CoS))的长期平均资源比。因此，接入点可以包含生成资源指示的资源消耗实体，该资源指示定义用于为该接入点而定义的每个特定通信服务的平均相对资源。
例如，平均起来，需要100kbits的服务S1消耗IEEE 802.16e接入点上行链路无线电资源的1.2％(这通常将取决于所选择的调制和订户单元的距离)。该接入点随后能够定期地向准入服务器121报告反映服务S1的当前体验的平均资源比的资源指示(即，如果资源使用从1.2％增加到比如1.5％，则准入服务器121将通过该信息更新)。
接入点可以动态地和连续地确定不同通信服务的平均资源比并且将其报告给准入服务器121。能够在覆盖区域中的所有可能的位置以及所有可能的使用比上对该值取平均。然而，可以预见，一旦给定的利用时段经过，则平均资源水平将达到稳定值。因此，在该情况中准入服务器121可以假设，通信服务S1(即100kbits)的新的通信会话将需要接入点上行链路资源的1.2％的有效资源共享。
对于监管的并且整形的接入网络，网络元件(例如，接入点)通过监视接入点的操作特性来生成资源指示。可以动态地确定这些资源指示并且将其发射到准入服务器121。该操作特性可以具体地是单独通信服务通信会话的测量的资源消耗。
非监管的并且整形的接入网络
在该场景中，单独的接入点仍能够确定每个通信会话和服务消耗的资源。而且，该资源消耗可以固有地反映其他通信系统的影响，诸如具体地，由这些通信系统引起的干扰。因此，用于非监管的并且整形的接入网络的方法可以与用于监管的并且整形的接入网络的方法相同。
监管的并且非整形的接入网络
对于其中资源不受接入网络控制而是可由接入该接入点的订户单元自由使用的接入网络，该接入网络将典型地不能确定哪个数据与每个单独的通信会话和服务关联。例如，典型的IEEE 802.11接入点向订户单元仅提供对通信系统的接入但是其自身不包含用于监视或控制单独数据与哪些通信会话关联的任何功能。因此，由于接入点不包括任何每个会话资源控制机制，因此它们典型地不能确定对单独服务的资源使用。
对于这种接入网络，可以提供包括静态预定资源指示的资源指示。因此，该资源指示可以不是基于测量的操作特性而动态更新的资源指示，而可以是通过专用测量过程得到的静态和预定指示。例如，IEEE802.11接入点的制造商可以执行多个实验，以确定在多种典型场景中对多种通信服务的相对资源消耗。这些预定值可以存储在接入点中并且上载到准入服务器121。因此，资源估计可以基于设备制造商提供的或者运营商收集的静态数据。
非监管的并且非整形的接入网络
如同监管的并且非整形的接入网络，非监管的并且非整形的接入网络可以上载基于制造商或运营商提供的数据的不同通信服务的静态预定资源指示。
例如，IEEE 802.11b接入网络是使用非监管的并且非整形的技术的接入网络的典型示例。在该系统中，在单独的接入点处不存在服务流、通信会话、通信服务和资源分配的概念。相反地，所有数据流/通信会话被聚集并且共享相同的接入点资源池，而接入点不做任何区别或了解。因此，对于接入点而言不可能测量可用资源量或者典型地用于每个单独通信服务的资源的量。
因此，基于自接入点开始服务之前收集的统计信息而得到的资源消耗估计，向准入服务器121发射资源指示。例如，可以在接入点开始操作之前对该接入点进行测量。典型地，对于每个通信服务仅确定单个参数，诸如平均资源消耗。具体地，对于每个服务等级和每个QoS水平特性，基于使接入点实现通用用途之前的实验，确定每个通信会话的平均资源消耗。例如，对于IEEE 802.11b接入点，具有100kbits/s数据速率、1000ms最大等待时间、10-6最大错误率的QoS参数的服务S1的平均资源消耗可以被测量为总可用资源的1％。
这些测量是在准最佳环境中执行的，即在理想条件下并且在没有外部干扰等的情况下执行。因此，静态资源估计表示不存在外部干扰时的资源消耗。
然而，对于非监管的接入网络，由其他通信系统引起的干扰可能变化显著并且可能是高度显著的。在某些实施例中，非监管的并且整形的接入网络因此可被配置用于向准入服务器发射动态资源校正值。该动态资源校正值可以反映接入点所体验的并且影响资源消耗的条件的动态改变。准入服务器121随后可以接下来取决于动态资源校正值来补偿自该接入点接收的静态预定资源指示。
校正值可以具体地指出接入点所体验的干扰电平。因此，如果接入点监视到高的干扰电平，则可以生成校正值并且将其发射到准入服务器121。准入服务器121随后能够使所存储的静态资源消耗值增加，以反映用于该接入点的总可用容量因干扰而减少。
干扰电平可以具体地是由接入网络外部的干扰源造成的干扰的电平。因此，该干扰电平可以具体地反映由共享非监管频谱的其他共存通信系统引起的干扰。例如，通过在其中测量干扰电平的短的时间间隔期间使接入点和订户单元掉电，能够测量干扰电平。
作为特定示例，可以通过校正值α对静态平均资源估计加权，该校正值α被定期评估并且报告给准入服务器121。在该场景中，如果不存在外部干扰，则α能够等于1，并且对于增加的外部干扰电平，α能够增加。然后通过使静态资源估计乘以α，可以简单地计算得到的资源估计。
在该示例中，接入点负责评估α并且将α传递到准入服务器121。接入点能够定期迫使所有订户单元在短时段(例如20ms)内进入节能状态。在该时段期间，(一个或多个)接入点和订户单元不进行发射。接入点随后能够接下来测量接收信号电平，该信号电平将提供接入点所体验的来自外部源的干扰的可靠测量。然后可以取决于干扰电平设定α的值。干扰信号电平和α之间的关系例如，可以得自实验并且被存储在查找表中。
在某些实施例中，动态校正值(例如，α)仅被提供用于非整形和非监管的接入网络。因此，准入服务器121可以通过用于被指定为非接入网络资源控制和非监管的接入网络的动态校正值，仅修改所存储的资源估计。
在某些实施例中，某些接入网络可以使用来自多个资源池的资源，这些资源池可以完全相互独立，而其他的接入网络可以仅使用来自单个资源池的资源。
例如，对于IEEE 802.11b网络，相同的资源池用于指向和来自订户单元的通信。因此，对于该接入网络，上行链路(从订户单元到接入点)和下行链路(从接入点到订户单元)资源使用是来自相同的资源池。相反地，对于IEEE 802.16e或蜂窝移动接入网络，上行链路和下行链路被分离为完全不同的频带并且因此用于上行链路和下行链路通信的资源取自完全分离的资源池。
在该系统中，准入服务器121能被配置为取决于接入网络是多资源池接入网络还是单资源池接入网络来执行准入控制。
例如，对于使用分离的上行链路和下行链路资源池的接入网络，用于给定通信服务的估计资源使用可以是包括估计上行链路资源要求和估计下行链路资源要求的指示的复合值。因此，接入点可以发射这样的资源指示，该资源指示指出对于通信服务S，估计平均资源使用是总可用上行链路资源的X％和总可用下行链路资源的Y％。相反地，对于仅取决于单资源池的接入网络，仅提供单个资源估计。
对于多资源池，准入控制具体地可以要求必须存在来自所有资源池的足够可用资源。因此，仅在每个资源池具有足够用于支持被请求建立的通信会话的估计资源使用的可用资源量时，才允许准入。在该示例中，准入服务器121可以因此存储每个资源池的单独的当前资源可用性数据。具体地，对于802.11e或蜂窝接入网络，准入服务器121可以存储当前可用上行链路资源值和当前可用下行链路资源值，并且仅在通信服务的估计上行链路和下行链路资源要求小于可用上行链路和下行链路资源时才批准通信会话。
在某些实施例中，准入服务器可以存储用于不同类别的接入网络的处理规则，并且准入控制可以根据用于特定接入网络的特定规则进行调节。
具体地，资源指示中所包含的数据可以取决于接入网络的类别。在包括如下信息的消息中可以提供资源指示：
·接入网络标识符
·接入点标识符
·具有关联的估计资源要求的服务列表，对于整形的接入网络，该关联的估计资源要求是基于操作特性测量的动态值，并且对于非整形技术，是预定的静态值。
·动态校正值(如果接入网络是非监管的并且非整形的接入网络)。
每当接收到新的动态校正值，资源要求处理器209接下来确定对接入点服务的新的资源要求估计。
存储在准入服务器中的处理规则定义了准入处理并且具体地能够定义所存储的资源值应如何被解释并且如何被用于确定是否应允许准入。而且，它们可以定义在批准新的会话时应如何修改资源由可用性处理器211存储的可用资源值。
例如，准入控制器207应用的准入标准可由处理规则指明。例如，用于IEEE 802.16e或UMTS接入网络的规则可以指明：仅在估计要求资源对于上行链路和下行链路均是单独可用的时候才批准会话。然而，对于IEEE 802.11接入网络，处理规则可以要求共享池的单个资源可用性必须是足够的，以允许积聚的估计上行链路和下行链路资源要求。
图3说明了用于异构通信系统的准入控制方法，该异构通信系统包括多个异构接入网络、连接该异构接入网络的核心网络和作为该核心网络的一部分的准入服务器。
该方法开始于步骤301，其中准入服务器自异构接入网络接收资源使用数据，该资源使用数据包括资源指示，每个资源指示指出用于异构接入网络中接入网络的给定通信服务和给定接入点的估计资源使用。
步骤301之后是步骤303，其中准入服务器确定和存储用于异构接入网络的接入点的当前资源可用性指示。
步骤303之后是步骤305，其中准入服务器至少接收寻求使用异构通信系统建立第一通信会话的用户设备的第一通信会话建立请求。该第一通信会话建立请求包括第一通信会话的通信服务指示和识别第一异构接入网络的第一接入点的接入点标识。
步骤305之后是步骤307，其中准入服务器响应于资源指示、通信服务指示和接入点标识，确定用于第一通信会话的估计资源要求。
步骤307之后是步骤309，其中准入服务器响应于第一接入点的资源可用性和估计资源要求，控制第一通信会话的准入。
将认识到，在其他实施例中，可以使用所描述的步骤的其他顺序或次序。例如，步骤301的执行可以独立于步骤303～309。例如，可以不频繁地执行步骤301(每当发生更新的时候)，而对于每个会话建立请求，可以执行步骤303、305、307、309。
将认识到，出于清楚起见，上述内容通过参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显见的是，在不偏离本发明的前提下可以使用不同功能单元或处理器之间的任何适当的功能分布。例如，被说明为由分离的处理器或控制器执行的功能可以由相同的处理器或控制器执行。因此，对特定功能单元的引用仅被视为用于提供所描述功能的适当装置的引用，而非指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本发明可以以任何适当的形式实现，包括硬件、软件、固件或者其任何组合。本发明可选地可以至少部分地被实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明的实施例的元件和部件可以通过任何适当的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。事实上，该功能可以在单个单元中实现，在多个单元中实现或者被实现为其他功能单元的一部分。同样地，本发明可以在单个单元中实现或者可以在物理上和功能上分布在不同的单元和处理器之间。
尽管结合某些实施例描述了本发明，但是本发明不应受限于此处阐述的特定形式。相反地，本发明的范围仅由所附权利要求限定。此外，尽管看起来可能结合特定实施例描述了特征，但是本领域的技术人员将认识到，所描述的实施例的多种特征可以根据本发明而进行组合。在权利要求中，术语“包括”并未排除其他元件或步骤的存在。
而且，尽管被单独地列出，但是多个装置、元件或方法步骤可由例如，单个单元或处理器实现。此外，尽管在不同的权利要求中可以包括单独的特征，但是这些特征可以有利地被组合，并且不同权利要求的内含物并非意指这些特征的组合是不可行的和/或不利的。而且，特征包括在一类权利要求中并非意指限于该类，而是指出在适当的情况中该特征同样适用于其他权利要求类。而且，权利要求中的特征的顺序并非意指其中该特征工作所必须采取的任何特定顺序，并且特别地，方法权利要求中的单独的步骤的顺序并非意指必须以该顺序执行该步骤。相反地，该步骤可以以任何适当的顺序被执行。

Claims (20)

1.一种异构通信系统，包括：
多个异构接入网络；
核心网络，所述核心网络连接所述异构接入网络；以及
准入服务器，所述准入服务器是所述核心网络的一部分并且包括：
网络接口，用于自所述异构接入网络接收资源使用数据，所述资源使用数据包括资源指示，每个所述资源指示指出所述异构接入网络中接入网络的给定通信服务和给定接入点的估计资源使用；
资源可用性处理器，用于确定和存储所述异构接入网络的接入点的当前资源可用性指示；
通信会话请求处理器，用于至少接收用户设备的第一通信会话建立请求，所述用户设备寻求使用所述异构通信系统来建立第一通信会话，所述第一通信会话建立请求包括所述第一通信会话的通信服务指示和识别所述异构接入网络中第一异构接入网络的第一接入点的接入点标识；
资源要求处理器，用于响应于所述资源指示、所述通信服务指示和所述接入点标识来确定所述第一通信会话的估计资源要求；以及
准入控制器，用于响应于所述第一接入点的资源可用性和所述估计资源要求来控制所述第一通信会话的准入。
2.如权利要求1所述的异构通信系统，其中所述资源指示具有关于用于所有所述异构接入网络的公共的独立于技术的格式。
3.如权利要求1所述的异构通信系统，其中接入点和通信服务的所述估计资源使用与所述通信服务所要求的所述接入点的总资源可用性的估计分数相对应。
4.如权利要求1所述的异构通信系统，其中所存储的当前资源可用性指示具有用于所有所述异构接入网络的公共的独立于技术的格式。
5.如权利要求1所述的异构通信系统，其中所述资源可用性处理器被配置为，如果对于所述第一通信服务允许准入，则响应于所述估计资源要求来减少所述第一基站的当前资源可用性指示。
6.如权利要求1所述的异构通信系统，其中每个所述异构接入网络被指定为接入网络资源控制的网络和非接入网络资源控制的网络之一，在所述接入网络资源控制的网络中由所述异构接入网络控制资源使用，在所述非接入网络资源控制的网络中由所述用户设备控制资源使用，并且其中所述准入服务器被配置为响应于对发出所述资源使用数据的接入网络的指定来处理所述资源使用数据。
7.如权利要求1所述的异构通信系统，其中每个所述异构接入网络被指定为监管的网络和非监管的网络之一，并且其中所述准入服务器被配置为响应于对发出所述资源使用数据的接入网络的指定来处理所述资源使用数据。
8.如权利要求1所述的异构通信系统，其中每个所述异构接入网络被指定为接入网络资源控制的网络和非接入网络资源控制的网络之一，在所述接入网络资源控制的网络中由所述异构接入网络控制资源使用，在所述非接入网络资源控制的网络中由所述用户设备控制资源使用，并且其中接入网络资源控制的网络的至少一些网络元件被配置为响应于对所述接入网络资源控制的网络中所述接入点的操作特性的监视来生成资源指示。
9.如权利要求8所述的异构通信系统，其中非接入网络资源控制的网络的至少一些网络元件被配置为向所述准入服务器发射包括静态预定资源指示的资源指示。
10.如权利要求9所述的异构通信系统，其中非接入网络资源控制的网络的所述至少一些网络元件被配置为向所述准入服务器发射动态资源校正值，并且所述准入服务器被配置为响应于所述动态资源校正值来补偿静态预定资源指示。
11.如权利要求10所述的异构通信系统，其中第一接入点的所述动态资源校正值包括由所述第一接入点体验的干扰电平的指示。
12.如权利要求11所述的异构通信系统，其中所述干扰电平是关于包括所述第一接入点的接入网络外部的干扰源的。
13.如权利要求1所述的异构通信系统，其中所述准入服务器进一步包括储存装置，所述储存装置用于存储用于不同类别的接入网络的处理规则，并且其中所述准入服务器被配置为响应于用于所述第一接入网络所属类别的处理规则来调节用于所述第一接入网络的准入控制。
14.如权利要求1所述的异构通信系统，其中至少一些资源指示的所述估计资源使用与总可用接入点资源的估计平均资源比例相对应。
15.如权利要求1所述的异构通信系统，其中资源指示的来源包括下述中的一个或多个：
接入点；
基站；
接入路由器；
基站控制器；和
无线电网络控制器。
16.如权利要求1所述的异构通信系统，其中所述资源使用数据包括无线接入网络的空中接口的空中接口资源数据。
17.如权利要求1所述的异构通信系统，其中每个所述异构接入网络被指定为多资源池接入网络和单资源池接入网络之一，在所述多资源池接入网络中来自多个资源池的资源分配是独立的，在所述单资源池接入网络中资源分配来自单个共享资源池，并且其中所述准入服务器被配置为响应于对所述异构接入网络中第一异构接入网络的指定来控制准入。
18.如权利要求17所述的异构通信系统，其中至少一个所述多资源池接入网络包括分离的上行链路资源池和下行链路资源池。
19.如权利要求17所述的异构通信系统，其中所述异构接入网络中的所述第一异构接入网络是多资源池接入网络，并且所述准入服务器被配置为，对于每个资源池，仅在用于所述异构接入网络中所述第一异构接入网络的每个资源池具有足够用于支持所述第一通信会话的估计资源使用的可用资源量时，才允许所述第一通信会话的准入。
20.一种用于异构通信系统准入控制的方法，所述异构通信系统包括多个异构接入网络、连接所述异构接入网络的核心网络和作为一部分所述核心网络的准入服务器，所述方法包括由所述准入服务器执行如下步骤：
自所述异构接入网络接收资源使用数据，所述资源使用数据包括资源指示，每个所述资源指示指出所述异构接入网络中接入网络的给定通信服务和给定接入点的估计资源使用；
确定和存储所述异构接入网络中接入点的当前资源可用性指示；
至少接收用户设备的第一通信会话建立请求，所述用户设备寻求使用所述异构通信系统来建立第一通信会话，所述第一通信会话建立请求包括所述第一通信会话的通信服务指示和识别所述异构接入网络中第一异构接入网络的第一接入点的接入点标识；
响应于所述资源指示、所述通信服务指示和所述接入点标识，确定用于所述第一通信会话的估计资源要求；以及
响应于所述第一接入点的资源可用性和所述估计资源要求，控制所述第一通信会话的准入。
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