CN105338580A - 一种传统无线和wlan融合无线资源管理系统 - Google Patents

一种传统无线和wlan融合无线资源管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述系统包括：无线资源决策模块、无线资源测量模块、无线资源池管理模块、无线资源配置模块，解决了现有的移动终端通信装置实现方式存在无线信令管理复杂、无线资源利用率低、业务Qos较低、传统无线和wlan不能无缝切换的技术问题，实现了保证业务的Qos，空口资源简化，减少由信令带来的资源消耗，降低网络和终端的处理复杂度，能够实现传统无线2G/3G/4G和wlan的无缝互切换的技术效果。

Description

一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统。
背景技术
在过去的30年里，移动通信经历了从语音业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展，不仅深刻改变了人们的生活方式，也很大地促进了社会经济的发展。移动互联网和物联网作为未来移动通信发展的两大主要驱动力，为第五代移动通信(5G)提供了广阔的应用前景。面向2020年及未来，5G将满足人们超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性的需求。这些需求对目前的移动网络系统来说，是一个巨大的挑战，网络及终端必须进行革命性的变更才能达到5G愿景。根据《5G网络技术架构白皮》书中对网络演进要求的描述：现有网络是通过核心网实现多接入统一控制，不同的接入技术采用不同的移动性管理，QoS控制和认证过程。多样的移动管理机制引入了不同的信令流程，导致网络互连和漫游架构复杂，终端切换和互操作流程繁琐，网络协同控制能力有限。因此，未来的移动通信将趋向于在接入网层面上的融合，多种接入技术的融合，网络无线资源管理层对接入方式、接入资源的统一调度管理。而最常用的、最直接的融合将是无线和WLAN的融合。
图1是现有的移动网络的简单通信处理架构示意图，所述通信架构包括核心网模块11，传统移动通信接入网12及WLAN接入网13。以下行业务发起为例，核心网11发起一个移动数据业务，则核心网首先触发送消息到移动接入网络12，核心网11打包下行发送数据，接入网12选择无线资源，对数据进行空口编码多址方式等映射处理处理，最终通过移动天线将数据发送出去。同样的，如果核心网11发起的下行业务是一个基于wifi数据上网业务，则核心网发送消息到13的wifi接入网络，13的接入网络选择无线资源，并按照wifi处理协议将待发数据进行处理，完毕后将通过wifi天线将数据发送出去，整个过程和12和13模块没有交集。
图1所示的目前移动网络处理架构，在核心网之后，就将传统无线处理和wlan的处理分成两条不同的线路来进行，即业务的融合在核心网部分，无线资源管理部分完全分开，这样的处理对存在以下几个问题：第一，无线信令管理复杂，不同的无线接入方式需要终端和网络端经过多次信令协商来完成，分散的管理机制，则造成同一终端多套信令在空口进行交互，使得网络和终端处理复杂。第二，无线资源利用率低，不同的无线资源管理分开处理，则意味着将频谱资源，时间资源等都进行了分开，各自在自己范围内进行选择，而不是通过整个网络负载情况进行灵活的选择，这不利于无线资源的利用。第三，降低业务Qos，如第二点所述，多套无线接入方式在自己的资源范围内选择符合业务要求的无线资源进行业务承载，这不利于整个网络资源网络端的测量终端通过不同的模块来实现，独立的无线资源分配及管理，多种方式并行，增加了整个网络负载及终端资源消耗；此外，无线承载方式是通过简单的设定或是通过固定方式来进行选择，不能达到最好的Qos。第四，由于无线资源的分开管理，传统无线和wlan不能实现无缝切换。因此，目前的移动终端通信装置的实现方式，在多消耗资源的基础上，还不能达到最优的通信质量，存在改进的空间。
综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
在现有技术中，现有的移动终端通信装置实现方式存在无线信令管理复杂、无线资源利用率低、业务Qos较低、传统无线和wlan不能无缝切换的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，解决了现有的移动终端通信装置实现方式存在无线信令管理复杂、无线资源利用率低、业务Qos较低、传统无线和wlan不能无缝切换的技术问题，实现了保证业务的Qos，空口资源简化，减少由信令带来的资源消耗，降低网络和终端的处理复杂度，能够实现传统无线2G/3G/4G和wlan的无缝互切换的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统。该系统将wlan的无线资源管理模块和传统无线的无线资源管理模块进行融合及管理，资源选择及决策统一在无线接入网中完成，形成一个新的基于无线层三概念的资源管理层，管理无线频谱资源。该系统包括无线资源决策模块、无线资源测量模块、无线资源池管理模块、无线资源配置模块：所述无线资源决策模块适于根据网络资源使用及占用情况结合测量结果为业务申请分配最合适的无线资源，综合传统无线及wlan资源，统一进行无线资源的映射；无线资源测量模块适于管理某一个时间点上某一个频谱点的测量情况，将需要测量的参数通过测量命令配置给终端，终端测量后反馈给网络端；无线资源池管理模块适于管理融合后的无线资源，包括传统无线资源2G/3G/4G及WLAN无线资源，对资源占用情况及无线资源信号强度进行标注区分；无线资源配置模块适于空口网络和终端之间的无线资源交互配置，包括2G/3G/4G及WLAN无线资源的统一配置。
进一步的，所述无线资源决策模块，包括切换决策模块和并发决策模块。所述切换决策模块，综合网络资源占用情况及测量结果，判定是否启动传统无线2G/3G/4G向wlan的切换过程，或是wlan向2G/3G/4G的切换，促发无线资源配置模块配置切换消息；所述并发决策模块，综合网络资源占用情况及测量结果及业务Qos需求，决策不同的业务根据不同Qos需求进行不同无线资源的映射，发起2G/3G/4G传统无线及WLan的业务并发。
进一步的，所述无线资源测量模块，测量模块负责监控无线质量，根据测量时隙频点的接收功率大小进行排序，原则上选择接收功率最大的频点作为业务的无线资源承载频点；传统无线资源及wlan无线资源统一测量，在测量结果中进行标识。特别的根据测量的结果，需要设置一定的质量阀值触发传统无线2G/3G/4G和wlan的互切换测量。
进一步的，为了防止乒乓切换，对测量结果加一定的时间阈值，在一段时间内测量结果保持稳定，则进切换流程启动。
可选的，所述传统无线2G/3G/4G和wlan的互切换，由于无线资源统一管理，基于测量模块及决策模块判断进行切换流程，可以做到无缝切换，即在业务连续的情况下将传统无线2G/3G/4G和wlan无线资源进行切换。
进一步的，所述无线资源池管理模块，管理区域范围内的传统2G/3G/4G无线资源及wlan无线资源，包括资源池模块及资源池标注模块；所述资源池模块，将每一种无线制式的频谱按照最小带宽进行细分，无线业务的承载由最小带宽进行组合；资源池标注模块，标注每一段可用频谱带宽的起始点及长度及频谱带宽的占用及保留情况。
进一步的，无线资源决策模块根据测量结果查询无线资源池管理模块，找出合适的无线资源。
进一步的，所述无线资源配置模块，配置融合后的测量消息，融合后的无线资源配置消息。定义新的消息配置格式，一条配置消息分为两个部分组成，一个部分是传统无线资源的配置，一部分是wlan的无线资源配置。多载波的情况下，先配置传统无线资源的多个频点，再配置wlan的多个频点。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，通过本发明中的系统，将无线资源的管理汇聚在接入网络中完成，不需要核心网的参与，融合后的管理方式，网络可以综合考虑部署情况及无线资源质量方便的选择优质的资源来承载业务，保证业务的Qos，融合的信令设计方式，使得空口资源简化，减少由信令带来的资源消耗，降低网络和终端的处理复杂度，能够实现传统无线2G/3G/4G和wlan的无缝互切换。
附图说明
图1是现有的移动网络通信处理架构示意图；
图2是本发明融合的移动网络通信处理架构示意图；
图3是本发明实施例的一种移动终端的安全通信装置的结构示意图；
图4是本发明实施例的另一种移动终端的安全通信装置的结构示意图；
图5是本发明实施例的时钟管理模块的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，解决了现有的移动终端通信装置实现方式存在无线信令管理复杂、无线资源利用率低、业务Qos较低、传统无线和wlan不能无缝切换的技术问题，实现了保证业务的Qos，空口资源简化，减少由信令带来的资源消耗，降低网络和终端的处理复杂度，能够实现传统无线2G/3G/4G和wlan的无缝互切换的技术效果。
正如背景技术中所描述的，现网中对不同接入技术的统一控制是在核心网中完成的，无线资源管理认证等在两个不同的接入系统中完成，网络架构复杂，不同接入方式之间交互不灵活，导致整个网络资源利用率低，业务Qos得不到很好的满足。发明人考虑到针对不同的接入技术，如果要实现的灵活准确的资源选择及互交互操作，则必须在无线资源管理层进行融合，融合后资源统一管理及调度，根据测量结果进行交互操作。图2本发明融合的移动网络通信处理架构示意图。本发明一个新增加的融合的无线资源管层来管理不同接入技术的资源，核心网发起业务需求时，根据业务的Qos及网络中资源情况进行无线资源的映射，为不同的无线资源统一分配业务映射。无线资源映射完成后，再分别根据各自的协议进行数据组装处理，最后分别通过各自的物理信道将数据进行发送。
本发明提供一种移动终端，本发明提供一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统。所述无线资源决策模块适于根据网络资源使用及占用情况结合测量结果为业务申请分配最合适的无线资源，综合传统无线及wlan资源，统一进行无线资源的映射；所述无线资源测量模块适于管理某一个时间点上某一个频谱点的测量情况，将需要测量的参数通过测量命令配置给终端，终端测量后反馈给网络端；所述无线资源池管理模块适于管理融合后的无线资源，包括传统无线资源2G/3G/4G及WLAN无线资源，对资源占用情况及无线资源信号强度进行标注区分；所述无线资源配置模块适于空口网络和终端之间的无线资源交互配置，包括2G/3G/4G及WLAN无线资源的统一配置。本领域技术人员知晓移动网络架构及工作原理，因而本发明对此不作过多说明，以下对所述融合无线资源管理进行详细描述。
图3是本发明实施例的融合终端无线资源管理的结构示意图，所述融合的无线资源管理方法包括：无线资源决策模块31、无线资源测量模块32、无线资源池管理模块33、无线资源配置模块34。所述无线资源决策模块31适于根据业务情况、网络无线资源占用情况及测量得到的信息进行业务无线资源映射的决策，不同的业务映射到不同Qos的无线承载上，其中又包括对无线资源切换决策及无线资源并发的决策。所述无线资源测量模块32，根据网络无线资源信号情况触发相应的测量，以辅助决策模块进行无线资源选择的决策；所述无线资源池管理模块33，对全网中可用的不同接入方式的无线资源进行统一的管理，将不同频带的资源按照最小带宽进行划分，这些最小带宽的组合最终组成业务的无线资源承载。无线测量模块的测量结果，对应于无线资源管理模块资源池的一部分，多个测量结果最终组成全网的无线资源强度指示，辅助最终的无线资源决策模块做出资源原则决策。所述无线资源配置模块34定义新的配置格式将不同接入方式的无线资源统一配置，网络端根据选择的资源格式指示进行业务映射，终端根据资源格式指示进行业务接收。当无线资源决策模块，根据测量及网络占用情况进行业务资源决策后，触发无线资源配置模块的消息发送。
综上，融合后的无线资源网络根据网络情况，触发无线资源测量，无线资源测量模块32根据测量结果对应到无线资源池管理模块33的资源池信息单元中，无线资源决策模块31根据如上信息，进行业务资源的选择，最终触发34无线资源配置。如此的管理方式，将不同接入方式融合到了接入网络中管理，不需要核心网参与，并且通过决策模块实现接入资源的互操作，便捷可行。
本发明实施例还提供所述无线资源池管理模块33的一种具体实现结构。包括资源池模块及资源池标注模块，如图4所示。图4中，左部分管理全网分配的不同接入方式的无线资源，左部分标注了无线资源某一个频段的开始频点，最小带宽长度，频段长度，资源预留情况等；右部分标注了某一个频段中的一部分频谱资源的测量情况，根据左右部分的值，就可以根据无线资源信号强度排序出可用的的无线资源。
本发明实施例还提供所述无线资源配置模块34的一种具体实现结构，如图5所示。配置资源首先是无线接入资源种类编码及长度，后面跟着不同的频谱资源上的信息配置。可以是无限种接入资源。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明提供的一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，通过本发明中的系统，将无线资源的管理汇聚在接入网络中完成，不需要核心网的参与，融合后的管理方式，网络可以综合考虑部署情况及无线资源质量方便的选择优质的资源来承载业务，保证业务的Qos，融合的信令设计方式，使得空口资源简化，减少由信令带来的资源消耗，降低网络和终端的处理复杂度，能够实现传统无线2G/3G/4G和wlan的无缝互切换。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述系统包括：无线资源决策模块、无线资源测量模块、无线资源池管理模块、无线资源配置模块，其中：
所述无线资源决策模块用于根据网络资源使用及占用情况，结合测量结果为业务申请分配最合适的无线资源，综合传统无线及wlan资源，统一进行无线资源的映射；
所述无线资源测量模块用于管理某一个时间点上某一个频谱点的测量情况，将需要测量的参数通过测量命令配置给终端，终端测量后反馈给网络端；
所述无线资源池管理模块用于管理融合后的无线资源，包括传统无线资源2G/3G/4G及WLAN无线资源，对资源占用情况及无线资源信号强度进行标注区分；
所述无线资源配置模块用于空口网络和终端之间的无线资源交互配置，包括2G/3G/4G及WLAN无线资源的统一配置。
2.根据权利要求1所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述无线资源决策模块包括：切换决策模块和并发决策模块，其中：
所述切换决策模块用于综合网络资源占用情况及测量结果，判定是否启动传统无线2G/3G/4G向wlan的切换过程，或是wlan向2G/3G/4G的切换，促发无线资源配置模块配置切换消息；
所述并发决策模块用于综合网络资源占用情况及测量结果及业务Qos需求，决策不同的业务根据不同Qos需求进行不同无线资源的映射，发起2G/3G/4G传统无线及WLan的业务并发。
3.根据权利要求1所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述无线资源测量模块用于监控无线质量，根据测量时隙频点的接收功率大小进行排序，并选择接收功率最大的频点作为业务的无线资源承载频点；将传统无线资源及wlan无线资源统一测量，在测量结果中进行标识，并根据测量的结果，设置一定的质量阀值触发传统无线2G/3G/4G和wlan的互切换测量。
4.根据权利要求3所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，为了防止乒乓切换，对测量结果加一定的时间阈值，在一段时间内测量结果保持稳定，则进切换流程启动。
5.根据权利要求3所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，在业务连续的情况下将传统无线2G/3G/4G和wlan无线资源进行无缝切换。
6.根据权利要求1所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述无线资源池管理模块包括：资源池模块及资源池标注模块，其中：
所述资源池模块用于将每一种无线制式的频谱按照最小带宽进行细分，无线业务的承载由最小带宽进行组合；
所述资源池标注模块用于标注每一段可用频谱带宽的起始点及长度及频谱带宽的占用及保留情况。
7.根据权利要求6所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述无线资源决策模块根据测量结果查询所述资源池模块，找出合适的无线资源。
8.根据权利要求1所述的传统无线和WLAN融合无线资源管理系统，其特征在于，所述无线资源配置模块具体用于配置融合后的测量消息及融合后的无线资源配置消息，具体为：定义新的消息配置格式，一条配置消息分为两个部分组成，一部分是传统无线资源的配置，另一部分是wlan的无线资源配置；当多载波的情况下，先配置传统无线资源的多个频点，再配置wlan的多个频点。
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