CN104798406A

CN104798406A - 分布式策略架构

Info

Publication number: CN104798406A
Application number: CN201380060716.4A
Authority: CN
Inventors: 维韦克·G·古普塔; 内贾蒂·凯普莱特
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2015-07-22
Also published as: US20140187252A1; KR20170024153A; KR101803246B1; KR101712045B1; US20150050942A1; EP2939474A4; WO2014105115A1; EP2939474A1; US9832682B2; KR20150080564A; EP2939474B1

Abstract

移动设备可以在多个网络之间进行选择，以便将来自一个网络的流量卸载到另一网络。策略(网络选择在该策略下发生)可以由网络运营商建立。策略服务器的分层被建立，其中具有由网络运营商建立的策略的中央策略服务器可以授权网络切换到具有由相同或不同的网络运营商建立的策略的本地策略服务器。中央策略服务器可以建立准则，在该准则下网络切换或网络选择被授予给本地服务器。来自本地策略服务器的策略可以包括关于本地网络条件的信息。移动设备可以使用来自中央服务器和本地服务器的策略来选择网络。

Description

分布式策略架构

相关申请的声明

本申请要求于2012年12月27日提交的美国专利申请序列号No.13/728,782的优先权，其通过引用以其整体合并于此。

技术领域

实施例与无线通信有关。并且更具体地，实施例与将蜂窝网络流量卸载到其它无线网络的分布式策略架构有关。

背景技术

随着蜂窝网络流量的增长，在将蜂窝网络流量卸载到诸如Wi-Fi网络之类的其它无线网络中具有增加的兴趣。然而，迄今为止当前的努力不能考虑本地变化的条件和不同的部署架构，诸如与具有覆盖的Wi-Fi网络的更传统的宏蜂窝网络布局相比的小蜂窝(例如，毫微微(femto)蜂窝、微(micro)蜂窝、微微(pico)蜂窝)。

附图说明

图1根据一些实施例示出了各种无线网络。

图2根据一些实施例示出了分层策略架构。

图3根据一些实施例示出了示例中央策略。

图4根据一些实施例示出了分层策略架构。

图5根据一些实施例示出了本地策略。

图6根据一些实施例示出了系统框图。

具体实施方式

下面的描述和附图充分地说明了使得本领域技术人员能够实施的具体的实施例。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、过程和其它方面的改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它实施例的部分和特征中或可以被其它实施例的部分和特征替代。权利要求中提出的实施例应当涵盖那些权利要求的所有可用的等同形式。

对实施例的各种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离发明主题的范围的情况下，本文定义的一般原理可以被应用到其它实施例和应用。另外，在下面的描述中，为了解释的目的，很多细节被提出。然而，本领域的普通技术人员将认识到本发明的实施例可以在不使用这些特定细节的情况下被实施。在其它实例中，熟知的结构和过程未被示出在框图形式中，以便不用必要的细节模糊本发明的实施例的描述。因此，本公开不旨在限于示出的实施例，而是被赋予与本文所公开的原理和特征相一致的最宽的范围。

随着各种无线网络的增长，存在移动设备处于多个无线网络的覆盖区域中的情况。这样的情况可以例如当移动设备既在蜂窝网络又在Wi-Fi网络的覆盖区域中时存在。当这样的情况发生时，将去向一个网络的网络流量可以被卸载在另一网络上，以便利用两个网络的结合的带宽。

图1根据一些实施例示出了各种无线网络。图1示出了无线网络100、无线网络102和无线网络104。在一个实施例中，无线网络100包括使用第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)标准的演进的通用地面无线电接入网络(EUTRAN)。无线通信网络100包括增强的节点B106(有时被称为eNodeB、eNB或基站)。eNB 106还可以是HeNB(家庭eNB)。无线网络102和无线网络104可以是使用Wi-Fi联盟的演进的热点2.0标准的Wi-Fi网络。演进的热点2.0标准使得能够无缝和非无缝地将流量从3G网络(例如，使用国际移动电信-2000(IMT-200)规范的网络)和4G(例如，LTE)网络中卸载到具有热点2.0功能的Wi-Fi网络。无线网络102包括接入点(AP)108并且无线网络104包括接入点(AP)110。

如图1中所示，诸如移动设备112之类的移动设备可以驻留在两个网络的覆盖范围重叠的位置。移动设备112可以是任何类型的移动设备，包括但不限于蜂窝电话、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式机、个人计算机、服务器、个人数字助手(PDA)、网络设备、机顶盒(STB)、网络路由器、交换机或网桥、打印机或其它设备等。这样的设备有时在一些规范中被称为用户设备(UE)。

希望将流量从一个网络卸载到另一网络的网络运营商使用被下载到移动设备的策略来允许移动设备针对给定情况选择最佳网络。这些策略不仅需要考虑当网络由不同的运营商拥有时的协议(例如，漫游协议等)，还需要考虑诸如前端带宽、回程(backhaul)带宽、总的网络负载、整体用户体验等之类的因素。并不是所有这些因素都可以被提前预见或计算，并且很多因素可以基于干扰、区域中的用户的数量(例如，基于航班到达/离开等)等来相对快速地改变。对于运营商来说不太可能能够监测大量AP或来自中央位置的其它因素并且来迅速更新策略以应对变化的条件。

针对正常连接到LTE网络的移动设备，策略通常从实现3GPP接入网发现和选择功能(ANDSF)的中央策略服务器中被提供。ANDSF是3GPP在从发布版8(Release 8)(参见3GPP TS 24.302、TS 24.312和TS23.402)开始定义的特征，目标是基于由网络运营商定义的策略来帮助设备发现替代的非3GPP接入网(例如，Wi-Fi和WiMAX)。然而，这样的中央策略服务器无法应对迅速变化的条件和不同的部署架构。

图2根据一些实施例示出了分层策略架构。在图2中，诸如策略服务器200之类的中央策略服务器连同诸如策略服务器202和/或策略服务器204之类的本地策略服务器一起工作。利用策略服务器的分层，这些本地实例可以连同中央服务器一起工作来提供应对本地网络条件的策略。

中央策略服务器200可以提供针对本地策略服务器202和/本地策略服务器204的使用的策略。这些策略可以通过参数将权力委托给本地策略服务器，这些参数定义了委托范围、如何避免乒乓效应(即，在两个网络之间来回切换)、用来微调负载平衡和网络选择的协议等。分层允许一个网络运营商将所定义环境下的策略决定和网络选择决定委托给漫游情境中的合作伙伴。

中央策略服务器200在一些情况下授权本地策略服务器(例如，本地策略服务器202和/或本地策略服务器204)控制网络选择和负载平衡决定，这些情况例如可以包括：移动设备位置、时间(例如，一天中的时刻、一星期中的星期几等)、(一个或多个)卸载网络的可用性、网络负载等。中央策略服务器200还可以标识如何发现和联系本地策略服务器(例如，IEEE 802.11u中的广告或指示、关于如何能够获得本地策略服务器的全称域名(FQDN)的机制、或使用域名系统(DNS)等)。最后，中央策略服务器200可以标识如何防止在网络之间来回切换(例如，乒乓效应)并且如何防止来自中央策略服务器的中央策略和来自(一个或多个)本地策略服务器的本地策略之间的冲突。

图3根据一些实施例示出了中央策略管理对象300的示例。中央策略管理对象300包括一个或多个卸载网络302。在图3中，SSID被用于标识合作伙伴A、合作伙伴B和蓝色网络为卸载网络302。然而，任何机制可以被用于标识卸载网络302，并且SSID仅是示例。

中央策略管理对象300可以包括条件或准则，在这些条件或准则下，网络选择被委托给本地策略服务器(例如，移动设备应该使用由本地策略服务器提供的策略，来替代或补充由中央策略管理对象中提供的策略)。在图3中，这由委托策略参数304示出，当卸载网络302可用时，委托策略参数304允许本地策略服务器被使用。

委托策略参数304中的信息可以连同其它信息一起被用来判定来自本地策略服务器的策略何时可以被使用。例如，当来自本地策略服务器的策略可以被使用时，参数314和316分别指示时间和位置。在图3中，这些参数314、316指示当移动设备位于旧金山市中心时，来自本地策略服务器的本地策略可以在周一到周五从上午6点到上午9点以及从下午3点到下午7点被使用。

中央策略管理对象300可以包括这样的参数：这些参数允许移动设备定位本地策略服务器和与本地策略服务器进行交互。在图3中，这些参数包括服务器访问参数306和管理协议参数308。这些参数306、308指示移动设备可以使用简单对象访问协议(SOAP)可扩展标记语言(XML)或开放移动联盟(OMA)设备管理(DM)来访问本地策略服务器并且将IEEE 802.11v(当客户端设备连接到无线网时，其允许对客户端设备进行配置)作为管理协议使用。还可以包括标识和访问本地策略服务器的其它协议和/或方式。

中央策略管理对象300可以包括条件，在这些条件下移动设备应该将它的流量卸载到卸载网络302中的一个。在图3中，卸载准则310指示当Wi-Fi网络上的负载小于60％时流量应该被卸载。还可以包括其它参数，例如在特定条件下要求卸载(而不是建议卸载)的参数、或指示当现有网络(而不是目标卸载网络)上的负载满足特定准则时可以(或应该)执行卸载的参数。还可以使用速度、吞吐量、带宽或其它参数。

当移动设备可以在由策略允许或要求的特定条件下在网络之间进行选择时，可能具有在网络之间频繁切换(例如，乒乓效应)的可能性。可以实施减少或消除该切换的机制。图3中所示的一种这样的机制是选择延迟时间参数312，其出于示例的目的被示出为30分钟。选择延迟时间参数312指示移动设备在重新评估它的网络选择之前该设备应该等待多久。当然，如果一些事情消除它的网络连接(例如，移动到网络覆盖区域外、网络覆盖掉线等)，则即使由选择延迟时间参数312指示的时间尚未期满，移动设备也可以选择新的网络。

图4根据一些实施例示出了分层策略架构。在图4中，移动设备400在由3GPP运营商402运营的网络和由Wi-Fi运营商404运营的网络的范围中。移动设备400可以经由3GPP运营商402接收中央策略管理对象。这样的策略可以来自中央策略服务器(未示出)或可能来自本地策略服务器(实现ANDSF的本地服务器(未示出)或本地服务器406)。本地服务器406可以实施ANDSF和/或来自Wi-Fi联盟的热点2.0技术规范。中央策略管理对象将允许移动设备400知道在哪里定位本地服务器406、如何与本地服务器406进行通信以及在什么条件下遵循从本地服务器406所接收的任何策略。

当任何中央策略管理对象的条件被满足时，移动设备400可以接收本地策略管理对象，并且基于本地策略管理对象中的信息来选择网络并且连接到网络。本地策略管理对象例如可以从本地服务器406被接收。

当基于包含在中央策略管理对象和/或本地策略管理对象中的参数来选择网络时，本地策略管理对象和中央策略管理对象中的信息之间的冲突可能会产生。这样的冲突可以以各种不同的方式来解决。在一些实施例中，本地策略管理对象中的信息可以优于中央策略管理对象中的信息被选择。在其它实施例中，冲突信息可以以各种方式被加权和/或被合并。

来自本地服务器406的策略管理对象可以本地驻留或可以驻留在诸如数据库408之类的数据库上。在一些实施例中，数据库408可以是创建策略管理对象所需的信息的仓库并且可以包括从网络(例如，在412中示出)或从其它地方存取的信息和统计。例如，动态负载块410可以示出针对诸如3G、4G网络和/或Wi-Fi网络之类的网络的动态负载信息的数据源。另外或替代地，Wi-Fi网络信息可以通过本地服务器406知道并且被存储在数据库408中。同样如412中所示出的，数据库408可以通过网络被远程管理。

图5根据一些实施例示出了本地策略500。图5的说明示出了可以被包括在本地策略管理对象中的各种参数。对于大多数参数来说，每个参数(或参数组)可以有零个、一个或多个实例。在这里参数通常将被简称为它们的名称和/或数字。另外，参数通常被称为是策略的一部分。然而，这应该被理解为所涉及的参数可以被包括在适当的策略管理对象中。

策略500可以包括漫游合作伙伴列表502。列表502标识移动设备可以连接到的卸载网络。列表502可以包括多个标识的网络。网络可以以诸如SSID或全称域名(FQDN)之类的各种方式被标识，并且可以包括优先级，优先级可以指示连接的偏好或顺序。在图5中，网络由FQDN匹配(Match)504标识并且具有优先级506。

策略500可以包括服务提供商排除列表508。这样的列表是有用的，例如当运营商希望禁止到特定网络或网络的集合的连接时。如前所述，网络可以按各种方式被标识。在图5中，网络由FQDN匹配510标识。

策略500可以包括服务质量(QoS)部分512。该部分512可以提供本地的、迅速变化的信息，其允许设备做出良好的决定并且将允许网络运营商基于本地条件来将流量指向特定网络。它也将允许运营商微调整体用户体验。可以包括一个或多个QoS部分512。

QoS部分512可以包括网络类型参数514。参数514指定策略500适用的网络类型(例如，家庭网络或漫游网络)。针对QoS部分512中的其它参数，策略500可以被设置针对家庭和针对漫游网络具有不同的值。如果移动设备访问家庭和漫游网络这二者，则设备可以使用优先级方案来在它们之间进行选择。该优先级方案可以包括相比漫游网络优先选择家庭网络。

QoS部分512可以包括延迟参数516。延迟参数516可以标识移动设备在选择网络时(或当选择提供到网络的访问的接入点时)所考虑的阈值。如果特定接入点的延迟低于该阈值，则可以考虑与该接入点相关联。

QoS部分512可以包括到首字节的时间(time to first byte)参数518。到首字节的时间参数518可以标识移动设备在选择网络时(或当选择提供到网络的访问的接入点时)所考虑的阈值。如果特定接入点的到首字节的时间低于该阈值，则可以考虑与该接入点相关联。

QoS部分512可以包括吞吐量参数520。吞吐量参数520可以标识移动设备在选择网络时(或当选择提供到网络的访问的接入点时)所考虑的最大可接受负载(例如，信道利用率)。如果特定接入点的负载低于该阈值，则可以考虑与该接入点相关联。

QoS部分512可以包括最小回程下行链路带宽参数522。最小回程下行链路带宽参数522可以标识移动设备在选择网络时(或当选择提供到网络的访问的接入点时)所考虑的阈值。如果特定接入点的回程下行链路带宽高于该阈值，则可以考虑与该接入点相关联。参数522的可用带宽可以基于下行链路速度、回程负载和与接入点相关联的设备数量来计算。参数522还可以被排除在外或被设置为指示无最低要求的值。

QoS部分512可以包括最小回程上行链路带宽参数524。最小回程上行链路带宽参数524可以针对移动设备标识当选择网络时(或当选择提供到网络的访问的接入点时)所考虑的阈值。如果特定接入点的回程上行链路带宽高于阈值，则接入点可以被认为相关联。参数524的可用带宽可以基于上行链路速度、回程负载和与接入点相关联的设备数量来计算。参数524还可以被排除在外或被设置为指示无最低要求的值。

策略500可以包括策略更新部分526，以指示策略500应该何时、在什么条件下以及如何被更新。更新间隔528指定策略500应该被更新(例如，从本地服务器接收)的频率。更新方法530指示策略500应该如何被更新。选项可以包括客户端启动(其中，移动设备启动策略更新)和服务器启动(其中，服务器将策略500推送到客户端)。约束532指示策略500可以在哪个接入点(或网络)处被更新。例如，更新可以被约束到家庭网络、漫游网络或无约束。URI 534标识策略500应该在哪被更新(例如，使用统一资源标识符(URI))。DM Acc 536可以是可选的参数，其指定设备管理(DM)服务器上应该被使用的账户。最后，其它538是可选的参数，可以包含供应商专用的方法(网络运营商可以使用这些方法来更新策略500)。

图6根据一些实施例示出了示例系统框图。图6示出了设备600(例如，图1的移动设备112或图4的移动设备400)的框图。设备600可以包括处理器604、存储器606、收发器608(包括至少一个天线610)、指令612、614以及可能的其它组件(未示出)。虽然从框图的角度来说是相似的，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，不同设备的操作的细节和配置可以是相似的或显著不同的，这取决于确切的设备和作用。

处理器604包括一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)或它们的各种组合。处理器604针对设备600提供处理和控制功能。

存储器606包括被配置为存储设备600的指令和数据的一个或多个存储器单元。收发器608包括一个或多个收发器(针对适当的站或应答器，包括多输入和多输出(MIMI)天线来支持MIMO通信)。除其它事情外，收发器608从一个或多个网络中的其它设备接收传输并且发送传输到一个或多个网络中的其它设备。

指令612、614包括在计算设备(或机器)上被执行的一组或多组指令或软件，以使得这样的计算设备(或机器)执行本文所讨论的方法中的任何方法。指令612、614(也被称为计算机或机器可执行指令)在由设备600执行期间，可以完全驻留或至少部分驻留在处理器604和/或存储器606内。尽管指令612和614被图示成分离的，但它们也可以是同一整体的组成部分。处理器604和存储器606还包括机器可读介质。

在图6中，处理和控制功能被示出由处理器604与相关联的指令612、614一起提供。然而，这些仅是处理电路的示例，处理电路包括临时由软件或固件配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，由通用处理器或其它可编程处理器所涵盖)。在各种实施例中，处理电路可以包括被永久配置(例如，在专用处理器、专用集成电路(ASIC)或阵列内)为执行某些操作的专用电路或逻辑。应该理解的是在专用和永久配置的电路中、或在临时配置的电路(例如，由软件配置)中机械地实施电路的决定可以由例如成本、时间、能源使用、封装大小或其它考虑因素来驱动。

因此，术语“处理电路”应该被理解为涵盖了有形的实体，是被物理构造、永久配置(例如，硬接线)、或临时配置(例如，被编程)为按某种方式进行操作或执行本文描述的某些操作的实体。

摘要是为了符合要求摘要允许读者确定本技术公开的性质和主旨的37C.F.R部分1.72(b)而提供的。摘要是按照不被用于限制或解释权利要求的范围或意义的理解而提交的。下面的权利要求因此被合并到详细的描述中，其中每个权利要求自己作为单独的实施例。

术语“计算机可读介质”、“机器可读介质”等应被理解为包括存储一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库、和/或相关联的缓存和服务器)。这些术语还应被理解为包括能够存储、编码或携带由机器执行的一组指令并且使得机器执行本公开的方法中的任何一个或多个的任何介质。术语“计算机可读介质”、“机器可读介质”因此应该被理解为包括“计算机存储介质”、“机器存储介质”等(有形源，包括固态存储器、光和磁介质、或其它有形的设备和载体，但不包括信号本身、载波和其它无形的源)和“计算机通信介质”、“机器通信介质”等(无形的源，包括信号本身、载波信号等)。

将要理解的是，为了清楚起见，上面的描述参照不同的功能单元或处理器描述了一些实施例。然而，将显而易见的是，在不损坏本发明的实施例的情况下，不同功能单元、处理器或域之间的任何适当的功能分布都可以被使用。例如，被示出由分开的处理器或控制器来执行的功能可以由同一个处理器或控制器来执行。因此，对特定功能单元的参照仅被视为用于提供所描述的功能的适当的装置，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。

虽然本发明主题已经结合一些实施例进行了描述，但并不旨在限于本文提出的特定形式。本领域技术人员将认识到所描述的实施例的各种特征可以根据本发明进行组合。另外，将理解的是，在不脱离本发明主题的范围的情况下，各种修改和改变可以由本领域技术人员做出。

Claims

1.一种无线设备，包括：

收发器电路，所述收发器电路能够执行以下处理：

从中央策略服务器接收包括委托参数的中央策略管理对象，所述委托参数指示本地策略服务器应该何时被使用；

从本地策略服务器接收包括服务质量QoS部分的本地策略管理对象；以及

处理电路，所述处理电路基于所述本地策略管理对象的QoS部分来选择本地网络。

2.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括延迟参数。

3.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括到首字节的时间参数。

4.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括吞吐量参数。

5.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括网络类型参数。

6.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括最小回程下行链路带宽参数。

7.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述QoS部分包括最小回程上行链路带宽参数。

8.如权利要求2所述的无线设备，其中，所述QoS部分还包括：

到首字节的时间参数；

吞吐量参数；

网络类型参数；

最小回程下行链路带宽参数；以及

最小回程上行链路带宽参数。

9.一种无线设备，包括：

收发器电路，所述收发器电路能够执行以下处理：

从中央策略服务器接收中央策略管理对象，所述中央策略管理对象包括：

委托参数，指示本地策略服务器应该何时被使用；以及

选择延迟间隔；

从本地策略服务器接收本地策略管理对象；以及

处理电路，所述处理电路基于所述中央策略管理对象和所述本地策略管理对象来选择本地网络。

10.如权利要求9所述的无线设备，其中，所述处理电路适用于执行以下处理：

连接到所述本地网络；以及

在所述选择延迟间隔后选择第二网络。

11.如权利要求9所述的无线设备，其中，所述委托参数包括位置参数，所述位置参数指示所述本地策略服务器在哪能够被使用。

12.如权利要求9所述的无线设备，其中，所述委托参数包括时间参数，所述时间参数指示所述本地策略服务器何时能够被使用。

13.一种用于选择网络的方法，包括：

评估中央策略管理对象以标识本地策略服务器和准则，其中，在所述准则下本地策略服务器可被访问；

根据所述准则从所述本地策略服务器检索本地策略管理对象；

基于所述本地策略管理对象来选择网络；以及

连接到所述网络。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述本地策略管理对象包括服务质量部分。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述中央策略管理对象包括选择延迟间隔，并且所述方法还包括：

等待所述选择延迟间隔；

在所述选择延迟间隔后，评估所述准则，其中，在所述准则下所述本地策略服务器可被访问；

当所述准则被满足时，基于所述本地策略管理对象来选择新的网络，其中，在所述准则下所述本地策略服务器可被访问；以及

当所述准则未被满足时，基于所述中央策略管理对象来选择新的网络，其中，在所述准则下所述本地策略服务器可被访问。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述网络基于所述本地策略管理对象和所述中央策略管理对象来被选择，并且其中当所述本地策略管理对象中的信息和所述中央策略管理对象中的信息之间发生冲突时，所述本地策略管理对象中的信息优先于所述中央策略管理对象中的信息。

17.一种无线设备，包括：

收发器电路，所述收发器电路被耦合到天线，所述收发器电路用于从本地策略服务器接收策略管理对象，所述策略管理对象具有服务质量QoS部分，所述QoS部分包括本地网络类型参数、本地最小回程下行链路带宽参数和本地最小回程上行链路带宽参数；

存储器；

处理器，所述处理器被耦合到所述存储器和所述收发器电路；以及

指令，所述指令被存储在所述存储器中，当所述指令被执行时使得所述处理器能够执行以下处理：

针对所述策略管理对象评估网络；以及

基于所述策略管理对象的所述QoS部分中的至少一个参数来选择所述网络以供使用。

18.如权利要求17所述的无线设备，其中，所述QoS部分还包括本地延迟参数。

19.如权利要求17所述的无线设备，其中，所述QoS部分还包括到首字节的本地时间参数。

20.如权利要求17所述的无线设备，其中，所述QoS部分还包括本地吞吐量参数。