CN102932933A - 网络资源分配方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种网络资源分配方法和设备，通过应用本发明实施例的技术方案，在包含认知网络的异构网络融合拓扑结构中，通过认知协同网关整合现有网络资源和无线资源，将现有的异构网路与认知网络进行融合，根据各异构网络的状态信息以及业务的QoS需求，选择相应类型的网络进行资源分配，实现相应的业务，从而，最大限度的利用现有网络资源、频谱资源以及认知网络进行业务承载，突破了认知网络与其他异构网络进行融合的瓶颈，并且保证了业务的QoS要求。

Description

网络资源分配方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种网络资源分配方法和设备。 

背景技术

无线技术的快速发展驱动用户的业务需求从传统的语音向视频、Web浏览等业务转变。随着智能终端的不断普及，数据业务出现了爆炸式增长，这促进了异构网络融合的发展，同时对频谱的需求页日趋增大。

而随着通信技术的不断发展，越来越多的具有不同QoS（Quality of Service，服务质量）保障能力的无线网络被部署在同一区域内，如2G（2nd Generation，第二代移动通信技术）/3G（3rd Generation，第三代移动通信技术）/LTE（Long Term Evolution，长期演进）、无线局域网、无线城域网以及无线个域网。通信也不仅仅限于人与人之间，新兴的通信形式如人机通信、机器通信等不断涌现，不仅创造了多样的业务形式，也促进了多模终端的进一步发展。

一方面，异构网络的整体架构变得越来越复杂，另一方面，异构网络融合也受到各网络简单叠加的束缚。各个网络的资源独立优化，导致了各网络之间的不平衡发展以及网络、频谱等资源利用率的低下。

总结起来，现阶段异构网络的发展受到三个主要矛盾的制约：

无线资源稀缺与资源利用率低下之间的矛盾；

孤岛式网络资源独立优化与异构网络融合之间的矛盾；

非理想特性与网络精确配置之间的矛盾。

认知无线电技术和协同通信技术为解决上述问题提供新的技术路线。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

传统的认知无线电技术重点在于频谱效率的提高而忽略了系统整体性能的提升，协同通信也多数限于点对点的研究，两者均很难适应异构网络融合的趋势。

发明内容

本发明实施例提供一种网络资源分配方法和设备，解决现有异构网络融合方案资源利用率低下的问题。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种网络资源分配方法，应用于包括多种异构网络的系统中，所述多种异构网络中包括认知网络，所述方法包括以下步骤： 

认知协同网关接收终端设备发送的业务连接请求；

所述认知协同网关获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息；

所述认知协同网关根据所述各异构网络的状态信息，以及所述业务连接请求所对应的服务质量QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

另一方面，本发明实施例还提供了一种认知协同网关，应用于包括多种异构网络的系统中，所述多种异构网络中包括认知网络，所述认知协同网关包括： 

接收模块，用于接收终端设备发送的业务连接请求；

获取模块，用于在所述接收模块接收到业务连接请求后，获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息；

分配模块，用于根据所述获取模块所获取的所述各异构网络的状态信息，以及所述接收模块所接收到的所述业务连接请求所对应的服务质量QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在包含认知网络的异构网络融合拓扑结构中，通过认知协同网关整合现有网络资源和无线资源，将现有的异构网路与认知网络进行融合，根据各异构网络的状态信息以及业务的QoS需求，选择相应类型的网络进行资源分配，实现相应的业务，从而，最大限度的利用现有网络资源、频谱资源以及认知网络进行业务承载，突破了认知网络QoS保障能力低下的性能瓶颈，并且保证了业务的QoS要求。

附图说明

图1为本发明实施例所提出的一种网络资源分配方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提出的一种具体应用场景中的异构网络的网络架构示意图；

图3为本发明实施例所提出的多域认知内容分类的示意图；

图4为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下基于认知协同网关的认知无线电网络辅助的网络分配方法的流程示意图；

图5为本发明实施例所提出的一种认知协同网关的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，传统的认知无线电技术重点在于频谱效率的提高而忽略了系统整体性能的提升，协同通信也多数限于点对点的研究，两者均很难适应异构网络融合的趋势。

为有效解决上述问题，异构网络侧必须对网络、频谱、用户以及业务有全面的认知，基于此认知结果，通过节点、网络以及频谱之间的多域协同才能有效提高网络融合的效率和资源的利用效率。

对于认知网络的应用已有许多前期研究工作，如CR-TD-LTE、认知家庭基站以及802.22标准等，这些技术的出现使得认知无线电网络在实际系统中的应用成为可能。然而，上述系统的前提过于理想化，忽略了在现阶段的硬件条件下，认知无线电网络很难提供与主用户系统相同的QoS保障能力，即使他们采用相同的网络接入技术，其原因就是认知网络所使用的频谱始终受到主用户的限制，导致其很难保障特定业务对带宽以及延迟的要求。另外，现阶段对认知网络的研究应用主要限于次级用户业务。

为了克服这样的缺陷，本发明实施例提出了一种网络资源分配方法，应用于包括多种异构网络的系统中，其中，所述多种异构网络中包括认知网络。

如图1所示，为本发明实施例所提出的一种网络资源分配方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S101、认知协同网关接收终端设备发送的业务连接请求。

具体的，本步骤执行之前，首先构建了适用于异构网络融合的认知协同网关拓扑结构，整合现有网络资源和无线资源，将现有的蜂窝网络，WLAN网络以及物联网等异构网络综合集成，对外提供对内部网络的访问接口。

步骤S102、所述认知协同网关获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息。

在实际应用中，本步骤的具体处理过程包括：

所述认知协同网关对当前系统所包括的各异构网络所对应的网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境展开多域认知。

其中，所述网络环境和无线环境的认知过程通过查询相关数据库来实现，所述用户环境和业务环境的认知过程通过上下文管理来实现。

步骤S103、所述认知协同网关根据所述各异构网络的状态信息，以及所述业务连接请求所对应的服务质量QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

在实际应用中，本步骤的具体处理过程包括以下的处理步骤：

（1）所述认知协同网关将所获取的各异构网络的状态信息转化为多域知识，并确定所述业务连接请求所对应的QoS需求。

其中，所述异构网络的状态信息至少包括网络状态信息、频谱信息、终端信息以及所属业务的QoS信息中的一种或多种。

（2）所述认知协同网关基于所述多域知识，以及所述业务连接请求所对应的QoS需求，将所述系统中各类型的网络与所述业务连接请求所对应的业务进行QoS自适应匹配。

在具体的应用场景中，本步骤基于上述的认知协同网关架构，综合运用多域认知和多域协同理论，在对网络环境、无线环境、用户环境和业务环境全面认知的基础上，将多域信息转化为多域知识，从而进行联合协同决策，确定网络分配方案，对特定业务进行网络分配。

具体的，对应与前述的步骤S102中的处理结果，本步骤的处理过程包括以下几个方面：

所述认知协同网关根据无线环境的认知结果，确定各频谱信息的时空频特征。

所述认知协同网关根据网络环境的认知结果，在已知当前网络负载的情况下，确定各异构网络中剩余的网络资源量。

所述认知协同网关根据终端环境的认知结果，确定终端位置、支持的网络协议以及处理能力；

所述认知协同网关根据业务环境的认知结果，确定所述业务连接请求所对应的业务的QoS级别。

（3）所述认知协同网关根据预设的网络选择策略以及所述QoS自适应匹配的结果，为所述业务连接请求所对应的业务选择最优接入网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

在实际应用中，上述的预设选择策略可以为：业务QoS需求与网络QoS保障能力之间的最佳匹配。

具体的可以包括以下几种情况：

（1）所述业务连接请求所对应的业务类型为语音业务。

语音业务对带宽要求相对较低，但是对延迟却有很高的要求，所以它适合于在覆盖范围广但资源相对有限蜂窝网络中进行承载，这样对于蜂窝网络来说，可以为更多的用户提供服务。

因此，所述认知协同网关判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择蜂窝网络承载所述语音业务。

如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择WLAN网络承载所述语音业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞。

（2）所述业务连接请求所对应的业务类型为视频业务。

视频业务对带宽要求高且对延迟页有较高要求，需要较为丰富的网络资源和较强的延迟保障能力，如将视频业务优先放在蜂窝网络中承载，势必会造成网络用户容量的下降，又考虑到语音业务会有相对较高的保障优先级，所以这累业务更适合在覆盖范围相对有限，但是资源较为丰富的WLAN网络中承载。

因此，所述认知协同网关判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择WLAN网络承载所述视频业务。

如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择蜂窝网络承载所述视频业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

（3）所述业务连接请求所对应的业务类型为Web浏览业务。

对于Web浏览等对带宽和延迟均要求较低的业务，则优先接入到认知网络中，虽然认知网络时刻受到主用户映像，需要频繁切换频点造成较大的延迟，但这一点正和Web浏览这类业务QoS相互匹配。

因此，所述认知协同网关判断所述终端设备所处位置所对应的认知网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择认知网络承载所述Web浏览业务。

如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择WLAN网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源。

如果有，则选择蜂窝网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞。

而根据这个原则，可以最大限度的利用现有网络资源和频谱资源，同时利用认知网络承载主用户的业务，突破了传统对认知网络的认识，并且保证了业务的QoS要求，对于实际认知网络部署有着较大的指导意义。

基于以上策略，本发明实施例所构建的认知协同网关拓扑结构实际上为一种利用多域认知协同理论的概念方法，亦可推广到更大范围的区域之中，从而更大程度地提高资源的利用效率。

有以上说明可知，本发明实施例提供了一种异构网络融合场景下，基于认知协同网关的认知无线电网络辅助的网络分配算法，以弥补现有异构网络中资源利用率低下以及认知无线电网络在实际系统中的应用困难的问题。

通过上述方案，实现了以下技术效果：

1、基于多域认知与多域协同理论，构建满足异构网络融合需求的网络拓扑结构和网关框架；

2、在业务传输过程中，综合考虑业务QoS需求和网络特点，给出能够最大限度利用网络资源的网络分配方案；、

3、综合考虑认知无线电网络的QoS保障能力，将认知网络应用与实际系统相结合，保证业务QoS的同时，显著提高频谱利用效率。

具体的，本发明所提出的技术方案是一种认知网络辅助的网络分配方法，联合考虑网络域、无线域、用户域以及业务域资源，最大限度地利用现有网络，解决异构网络融合中资源独立优化，导致系统整体性能出现瓶颈的问题。将多域信息转化为多域知识，又以多域知识为基础，进行多域协同决策，最后根据已述分配原则，根据业务的不同确定接入网络分配方案。该方法可以有效保障业务的QoS需求，同时可以降低网络的阻塞率，提高网络吞吐量，提高网络资源和无线资源的利用效率。

将认知网络引入到实际系统中来以承载主用户的业务，为今后认知网络的应用开辟了一条新的技术路线，突破了传统理论的束缚。该网络分配算法具有以下优点：

（1）所提认知协同网关的拓扑结构，可以有效整合现有网络资源，便于统一管理，联合优化；

（2）所提网络分配算法，对多域资源充分认知，对多域信息加以合理有效的提炼整合，有效保障业务QoS的同时，又能大幅度提高资源利用效率和网络性能；

（3）所提网络分配算法，将认知无线电网络引入实际网络中来，拓展了认知网络的应用范围，提高了无线资源的利用效率；

（4）整个操作步骤简单、快捷，多域协同过程中的网络分配方法实现容易，复杂度低，应用范围广且容易扩展，能够适应多网络和多业务情况。

本发明因根据实际网络的部署而构建的认知协同网关的拓扑结构，同时基于此网关架构提出的认知无线电网络辅助的网络分配算法，也与现有网络协议兼容，因此具有良好的可扩展性以及很好的推广应用场景，可以很快部署到实际网络中。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在包含认知网络的异构网络融合拓扑结构中，通过认知协同网关整合现有网络资源和无线资源，将现有的异构网路与认知网络进行融合，根据各异构网络的状态信息以及业务的QoS需求，选择相应类型的网络进行资源分配，实现相应的业务，从而，最大限度的利用现有网络资源、频谱资源以及认知网络进行业务承载，突破了认知网络与其他异构网络进行融合的瓶颈，并且保证了业务的QoS要求。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。

本发明所提出的技术方案是一种基于认知协同网关的认知无线电网络辅助的网络分配方法，如图2所示，为本发明实施例所提出的一种具体应用场景中的异构网络的网络架构示意图。

在该应用场景中，其核心部分是认知协同网关，在其所覆盖的范围内，多种子网络共存，包括Wifi、Zigbee以及蓝牙网络等，其作为中心汇聚节点，服务于各个子网络和终端，因此，认知协同网关具有多种网络接口。

与此同时，这些子网络又都在蜂窝（如LTE）和无线数字电视（DVB-H）的网络的覆盖之下。每一种子网络都按照自己固有的模式运行，并且都有自己的子网关，而这些子网关则与认知协同网关相连。实际上各个子网关只是一种逻辑实体，在实际网络中，可与网关处于同一个物理实体中。区域内的终端都是多模的并且支持IP协议。

对于网关覆盖的区域内部，网关通过各种网络接口与各子网和终端进行通信。对于覆盖区域之外，通过以太网接口连接到互联骨干网中。通过这种方式，它通过查询TV频段数据库可以获得TV频段的频谱信息，信息主要包括地理位置以及频谱的调度方式等。同样，蜂窝网络的网络状态也可以通过P-GW获得，它在逻辑上与S-GW和MME相连。认知协同网关的关键点在于通过多域认知与协同理论，智能地管理覆盖区域内的业务会话，从而提高整体网络性能和资源利用效率。

认知协同网关所采用的多域认知理论其目的是对复杂的异构网络环境进行全面清晰的认知，除了传统的对频谱的认知之外，还包括对网络、用户以及业务的认知。在每以维度当中又包括多种信息，以用户域为例，除了终端类型之外，它还包括地理位置信息和终端移动性信息等。图3为多域认知内容分类的示意图。可以看到在每一维度当中都包含着丰富的信息，认知协同网关必须将这些多域“信息”转化成多域“知识”，才能指导后续的网络分配方法的执行。

具体的，本发明实施例所提出的一种具体应用场景下基于认知协同网关的认知无线电网络辅助的网络分配方法的流程示意图如图4所示，具体包括以下步骤：

步骤S401、终端向认知协同网关发出业务连接请求。认知协同网关确认终端能力和终端位置信息。

终端在初始激活会话连接时，向认知协同网关发出相关配置文件，该文件中既包括用户侧的终端类型，用以使得认知协同网关确定终端能力，也包括终端支持的网络协议、终端的处理能力和终端地理位置信息等，这些都会为后续网络分配提供重要参考。而终端位置信息也至关重要，其目的在于根据该位置信息，查询数字电视频段数据库，以确定终端所处位置的频谱情况，实际上是无线环境的认知的前期准备。

步骤S402、认知协同网关激活对网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境的多域认知。

收到业务连接请求之后，认知协同网关激活相关认知实体，对网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境展开多域认知。用户域以及业务域的认知以通过上下文管理来实现。而网络域和无线域的认知信息则通过查询相关数据库来实现。整个认知过程对于用户来说是透明的，即不会影响到用户的业务体验。

步骤S403、认知信息回传，以认知结果为基础进行QoS识别，网络状态分析，将多域“信息”转化为多域“知识”。

如何将纷繁复杂的多域信息转化为多域知识是本方法的重点。对于无线环境来说，主要是指频谱信息的时空频特征。在给定终端位置信息的情况下，只有确定该位置处的频谱行为，如频谱空洞持续时长等，才能有效利用该空闲频谱，更大幅度地保障业务QoS要求。将网络域的多域信息转化为多域知识，在已知网络负载的情况下，重点是确定该网络还能承载多少业务，资源还有多少，以此来指导网络分配。而对于业务域则是要根据业务的特点，来确定业务的QoS级别，将业务与最适合它的网络匹配，从而提高网络整体利用效率。

步骤S404、基于多域知识，进行协同决策，对接入网和业务进行QoS自适应匹配。

在获得多域知识之后，认知协同网关开始执行该方法中最为重要的网络分配方法。其核心思想是：业务的QoS需求不尽相同，网络的QoS保障能力也有所差异，提高网络利用效率的关键在于为业务提供最佳的加入网络。如对于视频业务来说，因其对带宽和时延要求均较高，所以它不适合在资源相对较为有限的蜂窝网络中进行承载，因为用于承载视频业务的资源可以承载多路语音业务，不利于异构网络吞吐量的提升。所以它比较适合于在WLAN。而对于Web浏览业务来说，因其对带宽和时延要求均不高，所以它比较适合于在QoS保障能力较差的认知网络中进行承载，采用这种方式，既保证了业务的需求，同时又可以使网络可以为更多的用户提供服务，频谱效率也得到了很大程度的提升。因此该网络分配方法主要包括以下操作内容；

(A) 当业务类型为语音时，判断是否有可用的蜂窝网络资源，如有空闲资源则选择蜂窝网络承载该语音业务；如无空闲资源，则判断WLAN资源是否有所空闲，如有空闲则选择WLAN网络承载该语音业务，如无可用资源，则该业务会话将会阻塞。由于认知无线电网络的QoS保障能力差，所以不用其承载语音业务。

（B）当业务类型为视频时，判断是否有可用的WLAN网络资源，如有空闲资源则选择WLAN网络承载该视频业务；如无空闲资源，则判断蜂窝网络资源是否有所空闲，如有空闲则选择蜂窝网络承载该视频业务，如无可用资源则该业务会话将会阻塞。

（C）当业务类型为Web浏览业务时，判断终端所处位置是否有可用的TV频段空闲频谱，如有空闲资源，则选择认知网络承载该Web业务；如无空闲资源则判断蜂窝网络资源是否有所空闲，如有空闲资源，则选择蜂窝网络承载该Web业务，如无空闲资源则判断WLAN是否有可用资源，如有空闲，则选择WLAN承载该业务，如也无资源，则该业务阻塞。

需要说明的是，由于Web业务在带宽上的要求跟语音业务相近，所以在无可用TV频段资源时，即认知无线电网络不可用时，优先选择蜂窝网络承载Web浏览业务，这样既可以保障业务的QoS需求，又可以提高网络的利用效率。

步骤S405、判断是否有可用的网络资源。

如有则进行步骤S406，如无，则回到步骤S402。

步骤S406、通过步骤S404得到网络分配方案之后，认知协同网关发送相关配置文件给用户和网络。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在包含认知网络的异构网络融合拓扑结构中，通过认知协同网关整合现有网络资源和无线资源，将现有的异构网路与认知网络进行融合，根据各异构网络的状态信息以及业务的QoS需求，选择相应类型的网络进行资源分配，实现相应的业务，从而，最大限度的利用现有网络资源、频谱资源以及认知网络进行业务承载，突破了认知网络与其他异构网络进行融合的瓶颈，并且保证了业务的QoS要求。

为了实现本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供了一种认知协同网关，应用于包括多种异构网络的系统中，其中，所述多种异构网络中包括认知网络，所述认知协同网关的结构示意图如图5所示，至少包括：

接收模块51，用于接收终端设备发送的业务连接请求；

获取模块52，用于在所述接收模块51接收到业务连接请求后，获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息；

分配模块53，用于根据所述获取模块52所获取的所述各异构网络的状态信息，以及所述接收模块51所接收到的所述业务连接请求所对应的QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

其中，所述获取模块52，具体用于：

对当前系统所包括的各异构网络所对应的网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境展开多域认知，其中，所述网络环境和无线环境的认知过程通过查询相关数据库来实现，所述用户环境和业务环境的认知过程通过上下文管理来实现。

具体的，所述分配模块53，具体包括：

转化子模块531，用于将所述获取模块52所获取的各异构网络的状态信息转化为多域知识，并确定所述业务连接请求所对应的QoS需求；

匹配子模块532，用于基于所述多域知识，以及所述业务连接请求所对应的QoS需求，将所述系统中各类型的网络与所述业务连接请求所对应的业务进行QoS自适应匹配；

分配子模块533，用于根据预设的网络选择策略以及所述QoS自适应匹配的结果，为所述业务连接请求所对应的业务选择优先进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

进一步的，所述转化子模块531，具体用于：

根据无线环境的认知结果，确定各频谱信息的时空频特征；

根据网络环境的认知结果，在已知当前网络负载的情况下，确定各异构网络中剩余的网络资源量；

根据终端环境的认知结果，确定终端位置、支持的网络协议以及处理能力；

根据业务环境的认知结果，确定所述业务连接请求所对应的业务的QoS级别。

进一步的，所述分配子模块533，具体用于：

当所述业务连接请求所对应的业务类型为语音业务时，判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述语音业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述语音业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为视频业务时，判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述视频业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述视频业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为Web浏览业务时，判断所述终端设备所处位置所对应的认知网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择认知网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，在包含认知网络的异构网络融合拓扑结构中，通过认知协同网关整合现有网络资源和无线资源，将现有的异构网路与认知网络进行融合，根据各异构网络的状态信息以及业务的QoS需求，选择相应类型的网络进行资源分配，实现相应的业务，从而，最大限度的利用现有网络资源、频谱资源以及认知网络进行业务承载，突破了认知网络与其他异构网络进行融合的瓶颈，并且保证了业务的QoS要求。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或网络侧设备等）执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (10)

1.一种网络资源分配方法，应用于包括多种异构网络的系统中，其特征在于，所述多种异构网络中包括认知网络，所述方法包括以下步骤：

认知协同网关接收终端设备发送的业务连接请求；

所述认知协同网关获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息；

所述认知协同网关根据所述各异构网络的状态信息，以及所述业务连接请求所对应的服务质量QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述认知协同网关获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息，具体包括：

所述认知协同网关对当前系统所包括的各异构网络所对应的网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境展开多域认知；

其中，所述网络环境和无线环境的认知过程通过查询相关数据库来实现，所述用户环境和业务环境的认知过程通过上下文管理来实现。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述认知协同网关根据所述各异构网络的状态信息，选择优先进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求，具体包括：

所述认知协同网关将所获取的各异构网络的状态信息转化为多域知识，并确定所述业务连接请求所对应的QoS需求，其中，所述异构网络的状态信息至少包括网络状态信息、频谱信息、终端信息以及所属业务的QoS信息中的一种或多种；

所述认知协同网关基于所述多域知识，将所述系统中各类型的网络与所述业务连接请求所对应的业务进行QoS自适应匹配；

所述认知协同网关根据预设的网络选择策略以及所述QoS自适应匹配的结果，为所述业务连接请求所对应的业务选择最优接入网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述认知协同网关根据所获取的各异构网络的状态信息转.

化为多域知识，并确定所述业务连接请求所对应的QoS需求，具体包括：

所述认知协同网关根据无线环境的认知结果，确定各频谱信息的时空频特征；

所述认知协同网关根据网络环境的认知结果，在已知当前网络负载的情况下，确定各异构网络中剩余的网络资源量；

所述认知协同网关根据终端环境的认知结果，确定终端位置、支持的网络协议以及处理能力；

所述认知协同网关根据业务环境的认知结果，确定所述业务连接请求所对应的业务的QoS级别。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述认知协同网关根据预设的网络选择策略以及所述QoS自适应匹配的结果，为所述业务连接请求所对应的业务选择优先进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求，具体包括：

当所述业务连接请求所对应的业务类型为语音业务时，所述认知协同网关判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述语音业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述语音业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为视频业务时，所述认知协同网关判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述视频业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述视频业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为Web浏览业务时，所述认知协同网关判断所述终端设备所处位置所对应的认知网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择认知网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞。

 

6.一种认知协同网关，应用于包括多种异构网络的系统中，其特征在于，所述多种异构网络中包括认知网络，所述认知协同网关包括：

接收模块，用于接收终端设备发送的业务连接请求；

认知模块，用于在所述接收模块接收到业务连接请求后，获取当前系统所包括的各异构网络的状态信息；

分配模块，用于根据所述获取模块所获取的所述各异构网络的状态信息，以及所述接收模块所接收到的所述业务连接请求所对应的QoS需求，选择进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

7.如权利要求6所述的认知协同网关，其特征在于，所述认知模块，具体用于：

对当前系统所包括的各异构网络所对应的网络环境、无线环境、用户环境以及业务环境展开多域认知，其中，所述网络环境和无线环境的认知过程通过查询相关数据库来实现，所述用户环境和业务环境的认知过程通过上下文管理来实现。

8.如权利要求6所述的认知协同网关，其特征在于，所述分配模块，具体包括：

转化子模块，用于将所述获取模块所获取的各异构网络的状态信息转化为多域知识，并确定所述业务连接请求所对应的QoS需求；

匹配子模块，用于基于所述多域知识，以及所述业务连接请求所对应的QoS需求，将所述系统中各类型的网络与所述业务连接请求所对应的业务进行QoS自适应匹配；

分配子模块，用于根据预设的网络选择策略以及所述QoS自适应匹配的结果，为所述业务连接请求所对应的业务选择优先进行资源分配的网络，并将所述网络中的网络资源分配给所述终端设备，实现所述业务连接请求。

9.如权利要求8所述的认知协同网关，其特征在于，所述转化子模块，具体用于：

根据无线环境的认知结果，确定各频谱信息的时空频特征；

根据网络环境的认知结果，在已知当前网络负载的情况下，确定各异构网络中剩余的网络资源量；

根据终端环境的认知结果，确定终端位置、支持的网络协议以及处理能力；

根据业务环境的认知结果，确定所述业务连接请求所对应的业务的QoS级别。

10.如权利要求8所述的认知协同网关，其特征在于，所述分配子模块，具体用于：

当所述业务连接请求所对应的业务类型为语音业务时，判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述语音业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述语音业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为视频业务时，判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述视频业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述视频业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞；

当所述业务连接请求所对应的业务类型为Web浏览业务时，判断所述终端设备所处位置所对应的认知网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择认知网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断WLAN网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择WLAN网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则判断蜂窝网络中是否有足够的空闲资源，如果有，则选择蜂窝网络承载所述Web浏览业务，如果没有，则确定所述业务连接请求所对应的业务会话阻塞。

 

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