CN104812004A - 在无线网络系统内进行流量控制的方法及无线网络系统 - Google Patents

在无线网络系统内进行流量控制的方法及无线网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在无线网络系统内进行流量控制的方法及无线网络系统，该无线网络系统包括第一网络内的基站和注册在第一网络的用户设备。用户设备从基站接收在一预定范围内的一机率值和至少一无线接入网规则，并产生在预定范围内的一随机值。当判断满足至少一无线接入网规则和判断相关于随机值和机率值的一条件成立时，用户设备开始将流量从第一网络导向至第二网络或从第二网络导向至第一网络。因此，本发明能避免用户设备大量移动，进而提供一种能在无线网络系统内高效率地进行流量控制的方法。

Description

在无线网络系统内进行流量控制的方法及无线网络系统
技术领域
本发明涉及一种在无线网络系统内进行流量控制的方法及无线网络系统，尤其涉及一种在无线网络系统内进行高效率流量控制的方法及无线网络系统。
背景技术
随着科技发展，网络应用也越来越普及，使用者可随时利用桌面计算机、笔记本电脑、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)或智能型手机等装置链接至互联网。随着通信规格的进步，无线通信装置可建置成能符合相关于单一或多个无线通信系统的多个通信规范的规定。举例来说，多节点装置可让用户链接至一第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)架构网络和一互联网协议(Internet Protocol,IP)架构网络。
在无线网络系统中，无线接入网(radio access network,RAN)规则相关于3GPP架构网络和IP架构网络之间的互用性(interoperability)，其包括在基站广播的系统信息区块(systeminformation block,SIB)内。根据无线接入网规则，用户设备(userequipment,UE)可在无线网络系统中进行流量控制(trafficsteering)，例如将流量从一3GPP架构网络导向至一IP架构网络，或将流量从一IP架构网络导向至一3GPP架构网络。
在现有技术的流量控制方法中，当一第一网络负载过重时，注册在第一网络的所有用户设备会同时被要求开始将流量导向至一第二网络时。此种大量移动(massive movement)会突然加重第二网络的负载，进而需要进行更多流量控制。因此，需要一种能在无线网络系统内有效率地进行流量控制的方法。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种能在无线网络系统内有效率地进行流量控制的方法，以避免产生用户设备的大量移动。
为达到上述目的，本发明公开一种在无线网络系统内进行流量控制的方法，所述无线网络系统包括一第一网络内的一基站和注册在所述第一网络的一用户设备。所述方法包括所述用户设备从所述基站接收在一预定范围内的一机率值和至少一无线接入网规则﹔所述用户设备产生在所述预定范围内的一第一随机值﹔所述用户设备判断是否满足所述至少一无线接入网规则和判断相关于所述第一随机值和所述机率值的一第一条件是否成立﹔以及当满足所述至少一无线接入网规则和所述第一条件成立时，所述用户设备将流量从所述第一网络导向至一第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络。
为达到上述目的，本发明另公开一种执行流量控制的无线网络系统，其包括一第一网络、一第二网络和一用户设备。所述第一网络包括一基站。所述用户设备注册在所述第一网络，用来从所述基站接收在一预定范围内的一机率值、一更新量、一定时器长度，和至少一无线接入网规则﹔产生在所述预定范围内的一随机值并启动一定时器﹔判断是否满足所述至少一无线接入网规则和判断相关于所述随机值和所述机率值的一条件是否成立﹔当满足所述至少一无线接入网规则和所述条件成立时，将流量从所述第一网络导向至所述第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络﹔以及当满足所述至少一无线接入网规则但所述条件并未成立时，在根据所述定时器长度判断所述定时器逾时后根据所述更新量来调整所述机率值。
附图说明
图1为本发明实施例中可进行高效率流量控制的无线网络系统的示意图；
图2和图3为本发明实施例中一种在无线网络系统中进行高效率流量控制的方法流程图。
其中，  附图标记说明如下：
100                    无线网络系统
12                     无线装置
14                     公共陆地移动网络
16                     非授权移动接入/通用接入网络
18                     核心网络
20                     通用封包无线服务技术服务节点
22                     基站收发信台
24                     基站控制器
26                     接入点
28                     通用接入网络控制器
30                     通信终端
52                     处理器
54                     蜂巢式存取模块
56                     通用接入模块
210～270、  310～370   步骤
具体实施方式
图1为本发明实施例中可进行高效率流量控制的一无线网络系统100的示意图。无线网络系统100包括一个或多个无线装置(由一无线装置12来表示)、一公共陆地移动网络(public land mobilenetwork,PLMN)14、一非授权移动接入(unlicensed mobile access,UMA)/通用接入网络(generic access network,GAN)16、一核心网络18，和一通信终端30。公共陆地移动网络14可为任何3GPP架构下的蜂巢式网络，例如2G、2.5G、3G或4G网络。非授权移动接入/通用接入网络16可为任何IP架构下的无线网络，例如无线局域网络(wireless local area network,WLAN)或无线保真(wirelessfidelity,Wi-Fi)网络。然而，公共陆地移动网络14和非授权移动接入/通用接入网络16的种类并不限定本发明的范畴。
公共陆地移动网络14和非授权移动接入/通用接入网络16可通过核心网络18进行通信。核心网络18包括一通用封包无线服务技术服务节点(serving general packet radio service support node,SGSN)20，其负责接收在核心网络18服务范围内的无线装置之间传来的封包，或发送封包至核心网络18服务范围内的无线装置。图1的实施例显示了符合3GPP网络架构的组件，其中公共陆地移动网络14包括一基站收发信台(base transceiver station,BTS)22和一基站控制器(base station controller,BSC)24，而非授权移动接入/通用接入网络16包括一接入点(access point,AP)26和一通用接入网络控制器(GANC)28。如相关领域具备通常知识者都知，GANC可另称为非授权移动接入/通用接入网络控制器(UNC)。值得注意的是，2G架构的基站收发信台22和基站控制器24可由3G架构下相对应的节点B(NODE B)和无线网络控制器(radio network controller,RNC)来取代，或由4G架构下相对应的演进式节点B(e-NODE B)来取代。通信终端30可代表在数据传输中所使用到多个通信节点中任一者。
无线装置12包括一处理器52、一蜂巢式存取模块54，和一通用接入模块56。无线装置12可通过蜂巢式存取模块54注册在公共陆地移动网络14或通过通用接入模块56注册在非授权移动接入/通用接入网络16，进而提供双模式运作。根据公共陆地移动网络14或非授权移动接入/通用接入网络16传来的一个或多个无线接入网规则，处理器52可依此控制公共陆地移动网络14和蜂巢式存取模块54之间的数据负载，或控制非授权移动接入/通用接入网络16和通用接入模块56之间的数据负载。在说明书后续内容中将会详述无线装置12执行本发明控制流量方法时的运作。
在本发明实施例中，无线装置12或通信终端30可为移动电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、掌上型(handheld)计算机、平板(tablet)计算机、迷你桌面(nettop)计算机、笔记型(laptop)计算机，或其它具备通信功能的可携式多节点装置。在本发明其它实施例中，无线装置12或通信终端30也可为桌面计算机、机顶盒、网络端应用装置，或其它具备通信功能的固定式多节点装置。公共陆地移动网络14和非授权移动接入/通用接入网络16可设置成在无线网络系统100内提供覆盖范围，使得无线装置12或通信终端30能进行通信。然而，无线装置12、通信终端30、公共陆地移动网络14和非授权移动接入/通用接入网络16的种类或在相关领域中用来称呼的不同名称并不限定本发明的范畴。
图2和图3为本发明实施例中一种在无线网络系统中进行高效率流量控制的方法流程图。图2和图3所示的方法可由无线网络系统100中一基站和一用户设备来执行。基站可为3GPP架构公共陆地移动网络14中的一2G架构的基站收发信台、一3G架构的节点B或一4G架构的演进式节点B，或是IP架构非授权移动接入/通用接入网络16。用户设备可为多节点无线装置12，能注册在至少一第一网络和一第二网络(假设用户设备目前注册在第一网络)。第一网络可为3GPP架构公共陆地移动网络14，而第二网络可为IP架构非授权移动接入/通用接入网络16。或者，第一网络可为IP架构非授权移动接入/通用接入网络16，而第二网络可为3GPP架构公共陆地移动网络14。
在图2所示的实施例中，本发明进行高效率流量控制的方法包括下列步骤。
步骤210﹕用户设备从基站接收一个或多个无线接入网规则、一指标、在一预定范围内的一机率值、一更新量，以及一定时器长度﹔执行步骤220。
步骤220﹕用户设备判断是否满足一个或多个无线接入网规则？若是，执行步骤230﹔若否，执行步骤220。
步骤230﹕用户设备判断指标是否被设为一特定值？若是，执行步骤240﹔若否，执行步骤280。
步骤240﹕用户设备产生在预定范围内的一随机值并启动一定时器﹔执行步骤250。
步骤250﹕用户设备判断随机值是否被小于机率值？若是，执行步骤290﹔若否，执行步骤260。
步骤260﹕用户设备根据定时器长度来判断定时器是否已经逾时？若是，执行步骤270﹔若否，执行步骤260。
步骤270﹕用户设备根据更新量来调整机率值﹔执行步骤220。
步骤280﹕用户设备中止定时器﹔执行步骤290。
步骤290﹕用户设备将流量导至第二网络或导出第二网络﹔执行步骤210。
在步骤210中，用户设备从基站接收包括一个或多个临界值的一个或多个无线接入网规则、指标、机率值、更新量，以及定时器长度。每一无线接入网规则可相关于用来评估第一网络信号强度的参数，例如参考信号接收功率(reference signal received power,RSRP)参考信号接收质量(reference signal received quality,RSRQ)、公共导频信道(common pilot channel,CPICH)接收信号码功率(receivedsignal code power,RSCP)、公共导频信道能量噪音比(commonpilot channel energy per chip over the noise,CPICH EC/No)、接收信号强度指示(received signal strength indicator,RSSI)、接收信道功率指示(received channel power indicator,RCPI)，或基本服务集(basicservice set,BSS)负载。
本发明实施例中一个或多个无线接入网规则的范例如下所示。其中，MRSRP和MRSSI分别代表当用户设备注册在第一网络时测量到的参考信号接收功率和接收信号强度指示。T1～T4代表从基站接收到的临界值。然而，无线接入网规则的类型和数量并不限定本发明的范畴。
范例1:MRSRP>T1。
范例2:MRSRP>T1及MRSSI>T2。
范例3:MRSRP<T3或MRSSI<T4。
在本发明中，一个或多个无线接入网规则、指标、机率值、更新量和定时器长度可同时或分次地通过专属信号或广播信号来传送，例如通过无线资源控制(radio resource control,RRC)信息、寻呼(paging)信息、主要信息区块(master information block,MIB)，或系统信息区块(system information block,SIB)来传送。在一实施例中，一个或多个无线接入网规则、指标、机率值、更新量和定时器长度可包括在同一无线资源控制信息或同一寻呼信息。在其它实施例中，指标、机率值、更新量和定时器长度可包括在同一无线资源控制信息或同一寻呼信息，而一个或多个无线接入网规则可包括同一主要信息区块或同一系统信息区块。然而，一个或多个无线接入网规则、指标、机率值、更新量和定时器长度的传送方式并不限定本发明的范畴。
在本发明实施例中，每一指标至少包括一个位。当指标被设为特定值时(例如逻辑1)，代表此时用户设备需同时根据一个或多个无线接入网规则和一机率条件来控制流量控制﹔当指标被设为其它值时(例如逻辑0)，代表此时用户设备仅需根据一个或多个无线接入网规则来控制流量控制。在说明书后续内容中将会详述用户设备执行本发明控制流量方法时的运作。
为了说明方便，假设用户设备在步骤210中从基站接收到一个无线接入网规则和一个被设为特定值的指标。若在步骤220中判断满足一个或多个无线接入网规则且在步骤230中判断指标被设为特定值，用户设备会接着在步骤240中产生在预定范围内的随机值并启动定时器。值得注意的是，在步骤240中，当用户设备产生随机值时，定时器可能正在运作或为关闭。
在步骤240中，用户设备所产生的随机值和从基站接收到机率值都在预定范围内。机率值是用来决定在满足一个或多个无线接入网规则时执行流量控制的机率。当随机值小于机率值时，用户设备会判定机率条件成立。当两用户设备都判断满足一个或多个无线接入网规则时，产生较大随机值的用户设备较有可能立即执行流量控制，详细运作如说明书后续内容所示。
若在步骤250中判断随机值小于机率值，用户设备会在步骤290中会将流量从第一网络导向至第二网络或从第二网络导向至第一网络(导出第二网络)。若在步骤250中判断随机值并未小于机率值，用户设备会在步骤260和270中定期地根据更新量来调整机率值。
假设一第一用户设备和一第二用户设备在步骤210中从基站接收到同样信息，其中预定范围为1～100，机率值为50，而指标被设为特定值。当满足一个或多个无线接入网规则时，第一用户设备在步骤240中产生随机值R1，而第二用户设备在步骤240中产生随机值R2，其中R1和R2的值介于1和100之间。统计上来说，随机值R1和R2的值小于50的机会相同。假设R1<50且R2>50，此时仅有第一用户设备会在步骤290中开始执行流量控制。
另一方面，第二用户设备会在定时器逾时后根据更新量来调整机率值。举例来说，若更新量为10，第二用户设备可在步骤270中将机率值从50调至60。当下次在步骤220中判断满足无线接入网规则时，第二用户设备在步骤240中产生随机值R2’，其中R2’的值介于1和100之间。统计上来说，随机值R2’小于调整后机率值60的机会高于小于原始机率值50的机会。若在步骤250中判断随机值R2’小于调整后机率值60，此时第二用户设备会在步骤290中开始执行流量控制﹔若在步骤250中判断随机值R2’依旧未小于调整后机率值60，第二用户设备会再次在步骤260和270中根据更新量来调整机率值，例如将机率值从60调至70以更加提升立即执行流量控制的机会。若第二用户设备持续产生未小于现有机率值的随机值，在执行步骤260和270数次后调整后机率值终会为100。因此的后当判断满足无线接入网规则时，第二用户设备会在步骤290中开始执行流量控制。
在图3所示的实施例中，本发明进行高效率流量控制的方法包括下列步骤。
步骤310﹕用户设备从基站接收一个或多个无线接入网规则、在一预定范围内的一机率值、一更新量，以及一定时器长度﹔执行步骤320。
步骤320﹕用户设备判断是否满足一个或多个无线接入网规则？若是，执行步骤330﹔若否，执行步骤320。
步骤330﹕用户设备产生在预定范围内的一随机值并启动一定时器﹔执行步骤340。
步骤340﹕用户设备判断随机值是否被小于机率值？若是，执行步骤370﹔若否，执行步骤350。
步骤350﹕用户设备根据定时器长度判断定时器是否已经逾时？若是，执行步骤360﹔若否，执行步骤350。
步骤360﹕用户设备根据更新量来调整机率值﹔执行步骤320。
步骤370﹕用户设备将流量导至第二网络或导出第二网络﹔执行步骤310。
本发明图2和图3所示的方法类似，不同的处在于指标的使用。在图2所示的实施例中，当用户设备产生的随机值未小于现有的机率值时，用户设备会根据指标的值来决定是否调整机率值。在图3所示的实施例中，当用户设备产生的随机值未小于现有的机率值时，用户设备会直接调整机率值。
本发明可应用于在闲置模式下(目前注册在特定基站)或在链接模式下(目前链接至特定网络)运作的用户设备。然而，用户设备的运作模式并不限定本发明的范畴。
当多个用户设备同时符合进行流量控制的资格时，本发明会使用机率值以只让部分用户设备立即执行流量控制。其它用户设备则需等待一段时间，直到根据调整后机率值的机率条件满足时才会开始执行流量控制。因此，本发明能避免用户设备的大量移动，进而提供一种能在无线网络系统内高效率地进行流量控制的方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在无线网络系统内进行流量控制的方法，所述无线网络系统包括一第一网络内的一基站和注册在所述第一网络的一用户设备，其特征在于，包括:
所述用户设备从所述基站接收在一预定范围内的一机率值和至少一无线无线接入网规则﹔
所述用户设备产生在所述预定范围内的一第一随机值﹔
所述用户设备判断是否满足所述至少一无线接入网规则和判断相关于所述第一随机值和所述机率值的一第一条件是否成立﹔以及
当满足所述至少一无线接入网规则和所述第一条件成立时，所述用户设备将流量从所述第一网络导向至一第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括：
当所述第一随机值小于所述机率值时，所述用户设备判断所述第一条件成立。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括：
所述用户设备从所述基站接收一更新量和一定时器长度﹔
所述用户设备启动一定时器﹔
当判断满足所述至少一无线接入网规则但所述第一条件并未成立时，所述用户设备在根据所述定时器长度判断所述定时器逾时后，根据所述更新量来将所述机率值从一第一值调整至一第二值﹔以及
当满足所述至少一无线接入网规则且相关于所述第二随机值和调整后所述机率值的一第二条件成立时，所述用户设备将流量从所述第一网络导向至所述第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，另包括：
当所述第二随机值小于调整后所述机率值时，所述用户设备判断所述第二条件成立，其中所述第二值大于所述第一值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机率值、所述更新量、所述定时器长度和所述至少一无线接入网规则都通过一无线资源控制信息、一寻呼信息、一主要信息区块，或一系统信息区块来传送。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于﹕
所述机率值、所述更新量和所述定时器长度是通过一无线资源控制信息或一寻呼信息来传送﹔而
所述至少一无线接入网规则是通过一主要信息区块或一系统信息区块来传送。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一无线接入网规则相关于所述用户设备测量到的一参考信号接收功率、一参考信号接收质量、一公共导频信道接收信号码功率、一公共导频信道能量噪音比、一接收信号强度指示、一接收信道功率指示，或一基本服务集负载。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括：
所述用户设备从所述基站接收一指标﹔以及
当满足所述至少一无线接入网规则且所述指标并未被设为一特定值时，所述用户设备将流量从所述第一网络导向至所述第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络，其中所述用户设备是在所述指标被设为所述特定值时产生在所述预定范围内的所述第一随机值。
9.一种执行流量控制的无线网络系统，其特征在于，包括﹕
一第一网络，其包括一基站﹔
一第二网络﹔以及
一用户设备，注册在所述第一网络，用来：
从所述基站接收在一预定范围内的一机率值、一更新量、一定时器长度，和至少一无线接入网规则﹔
产生在所述预定范围内的一随机值并启动一定时器﹔
判断是否满足所述至少一无线接入网规则和判断相关于所述随机值和所述机率值的一条件是否成立﹔
当满足所述至少一无线接入网规则和所述条件成立时，将流量从所述第一网络导向至所述第二网络或从所述第二网络导向至所述第一网络﹔以及
当满足所述至少一无线接入网规则但所述条件并未成立时，在根据所述定时器长度判断所述定时器逾时后根据所述更新量来调整所述机率值。
10.如权利要求9所述的无线网络系统，其特征在于，所述第一网络为一第三代合作伙伴计划架构网络，而所述第二网络为一互联网协议架构网络。
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