CN114616808B - 用于实现多连通性通信的方法和网络实体 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于实现经由至少两个不同的网络流在第一网络实体与第二网络实体之间的可靠的多连通性通信的方法和网络实体，该方法包括：提供第一网络实体的至少第一网络流和第二网络流，其中第一网络流和第二网络流在技术上是不同的；由与第一网络实体相关联的测量单元测量不同网络流中的每一者的条件值；将不同网络流的测得的条件值与条件矩阵的条目进行比较，该条件矩阵被存储在第一网络实体的存储器单元中；激活第一网络实体的聚集模式，其中数据在该聚集模式中同时经由至少两个不同的网络流被传送，或者激活第一网络实体的可靠性模式，其中数据在该可靠性模式或单连通性模式中仅经由单个网络流被传送，其中该多连通性功能在单连通性模式中被关闭，其中适当模式的选择基于不同网络流的测得的条件值与条件矩阵(200)的条目的比较。

Description

用于实现多连通性通信的方法和网络实体

本公开涉及用于实现经由技术上不同的网络流在两个网络实体之间、尤其是在第一计算机单元与第二计算机单元之间的可靠通信连接的技术。本公开进一步涉及用于可靠通信连接的方法、设备和计算机产品。

混合接入(HA)将具有相同或不同网络技术的至少两个不同的网络链路进行组合；例如，它将固定网络上的接入与蜂窝网络上的接入进行组合。HA可被用于共享话务负载并增加数据吞吐量。HA特别适用于增强移动设备(如智能电话、平板电脑和智能手表)的网络性能。

典型的HA客户端具有至少两个接入接口，一个接口例如用于数字订户线(DSL)接入，而另一接口用于对长期演进(LTE)网络的接入。在混合接入客户端的处理器上实现的算法聚焦于分布式客户端-服务器解决方案，其在住宅网关中具有客户端功能并且在运营商的网络处或公共因特网中的数据中心中具有服务器功能(HA服务器)。根据RFC 6824：“A.Ford、C.Raiciu、M.Handley和O.Bonaventure的“用于具有多个地址的多路径操作的TCP扩展”，RFC，第6824号，2013年1月”的多路径传输控制协议(MPTCP)可以适用于HA。MPTCP是作为对常规传输控制协议(TCP)的扩展的用于传输层协议的标准。在MPTCP技术中，通常两个端点通过MPTCP技术连接，并且网络性能可以通过使用多个接口来最大化整体数据吞吐量、增强可靠性和跨若干路径的容量聚集来增强。另一提供这些益处的多路径协议是根据Quentin De Coninck和Olivier Bonaventure的“用于QUIC的多路径扩展(MP-QUIC)”，draft-deconinck-quic-multipath-03，2019年8月的多路径QUIC。

需要多路径网络协议的其他已知和指定的多连通性网络架构是根据“NicolaiLeymann和Cornelius Heidemann和Margaret Wasserman和Li Xue和Mingui Zhang的“混合接入网络架构”，draft-lhwxz-hybrid-access-network-architecture-02，2015年1月”、“BBR规范TR-348，2016年7月”或3GPP ATSSS“3GPP规范：23.793，版本16.0.0，2018年12月29日”的混合接入。

普遍认为在多个路径或网络流之间使用负载共享机制(例如，HA)需要确保那些网络流拥有相当的传输质量水平，尤其是为了避免削弱表征给定连接并且在那些各种流上交换的数据的完整性——传输质量可以通过多个参数来表征，具体包括：等待时间、抖动、分组丢失率和带宽。换言之，当多路径网络协议同时用于容量聚集时，多路径网络协议的性能与所使用的路径和接入的异质性直接相关。例如，网络流之间在分组丢失率方面的差异越大，相关联的异质性就越大。在不支持不同网络流之间的异质性的情况下，可以预期大幅的性能降级。

当终端或任何其他网络实体从混合接入中受益时，其利用其所有接口的实际能力通常与如由网络实体所感知的每个所讨论的接入网络的质量相关联。该质量可以用可用带宽、接入期望内容的时间或实际上以用于传送两个连贯分组的延迟变化来表达。该质量自然因网络流而异，并且可能在技术异质性方面出现差异，这种差异可能非常大，以至于影响在各种网络流上设立多路径通信；在通信期间交换的流的完整性丢失的风险随着这种差异的任何增加而增加，以至于通信可能变得难以理解。

US 2018/0027097 A1教导了在那些网络流之间的异质性太大的情况下，在HA场景中排除某些网络流是有益的。

另一方面，考虑到由在网络实体之间传输数据所导致的成本，多连通性具有其缺点。通常，两个技术上不同的网络流导致不同的成本。因此，所期望的是在不需要时关闭更昂贵的网络流。

本发明的目的在于提供用于在混合接入场景中提供网络实体之间的高效通信连接的方法和/或设备。

此目的通过独立权利要求的特征来达成。附加实现形式通过从属权利要求、说明书和附图是显而易见的。

根据第一方面，本发明涉及一种用于实现经由至少两个不同的网络流在具有多连通性功能的第一网络实体与第二网络实体之间的通信的方法，该方法包括以下步骤：

·提供第一网络实体的至少第一网络流和第二网络流，其中第一网络流和第二网络流在技术上是不同的；

·由与第一网络实体相关联的测量单元来测量不同网络流中的每一者的条件值；

·将不同网络流的测得的条件值与条件矩阵的条目进行比较，该条件矩阵存储在第一网络实体的存储器中；

·激活第一网络实体的聚集模式，其中数据在该聚集模式中同时经由至少两个不同的网络流被传送，或者激活第一网络实体的可靠性模式，其中数据在该可靠性模式或单连通性模式中仅经由单个网络流被传送，其中该多连通性功能在单连通性模式中被关闭，并且其中适当模式的选择基于不同网络流的测得的条件值与条件矩阵的条目的比较。

这提供了以下优点：该方法包括三种不同模式，即聚集模式、可靠性模式和单连通性模式。该方法从这三种不同模式中选择/激活提供网络性能与降低移动设备的网络服务的成本之间的最佳折衷的模式。具有最佳网络性能的模式是开启全多连通性功能的聚集模式，而具有最低成本的模式是关闭全多连通性功能的单连通性模式。

条件矩阵列出了网络实体之间可能的通信环境参数。基本上，那些通信环境可以通过描述网络实体之间的通信的各技术方面的每个参数来描绘。测得的条件值需要至少是条件矩阵条目的子集。例如，条件矩阵由多行组成，其中每一列指定条件值的某个组合。比较过程随后查看条件矩阵的哪一行与测得的条件值匹配。如果找到匹配，则可以做出决定并激活聚集模式或可靠性模式。

本发明可被应用于多路径通信的两侧，这意味着其可被应用于两个网络实体。然而，这可能需要将相应的测量条件值或条件矩阵从一个网络实体传输到另一网络实体。如果信息不是本地可用的，情形尤其如此。

这还提供了可通过测得的条件值来评估不同网络流的异质性的优点。对于不同网络流的测得的条件值的某些组合，假设异质性在可接受的水平内，以启用第一网络实体的聚集模式。在该情形中，至少两个不同的网络流同时被用于在第一和第二网络实体之间传送数据，而不具有通信可能由于异质性而变得难以理解的风险。

在该情形中，测得的条件值与条件矩阵的条目的比较得出第一和第二网络流之间的异质性高于可接受的水平，第一网络的可靠性模式被激活。可靠性模式不同于简单地关闭网络流之一，因为即使仅单个网络流被用于在网络实体之间实际传送数据，另一网络流也在后台保持被激活，以使得其可以在网络流的主要选择出于一些技术原因发生故障的情况下被用作冗余网络流。

如果网络流之一将被停用，则这可能导致在设立新的MPTCP通信时出现问题，因为第一网络实体可能使用与有故障的网络流相关联的通信接口来尝试设立第一通信握手。为了确定异质性的水平，可以使用指示等待时间、抖动、带宽、等待时间差异和分组丢失率的测得的条件值。

可被用于确定网络流之间的异质性水平的非常高效的测得值是相应网络流的接入信息。该接入信息可包括接入技术(例如，Wi-Fi和蜂窝)，并且简单地由接入技术本身导出。

此外，该方法提供了一种用于决定是激活路径聚集功能还是仅回退到可靠性模式的方法体系。这保证了至少稳定的连通性，只要给定至少一个连通性，并且在至少接入技术承诺有益的互连的情况下增加了容量聚集。

另一方面，本发明提供的优点在于，如果测得的条件值指示单连通性模式已经足够可靠以实现网络实体之间的通信的情况，则可以激活单连通性模式。可以向不同的网络流指派不同的可靠性值。如果测得的条件值示出网络实体经由高于预定义可靠性阈值的第一网络流且经由低于该预定义可靠性阈值的第二网络流传输其数据，则可以关闭多连通性功能并且选择第一网络流以用于单连通性模式中的数据传输。不同网络流的可靠性值可以作为测得的条件值进行测量，并且可以是条件矩阵中的条目，或者可被存储在不同的列表中。

在一实施例中，该方法包括基于新的测得条件值集合来从聚集模式切换到可靠性模式或反之亦然。这提供了在条件改变的情况下动态地适配网络实体之间的通信的优点。例如，如果蜂窝网络流示出与本地Wi-Fi热点相比非常低的带宽，则从聚集模式切换到可靠性模式可能是有益的。另一方面，如果用户与其网络实体一起进入新的移动蜂窝小区，则蜂窝网络流可能增加其带宽，直到异质性在可接受的水平内。在该情形中，该方法再次从可靠性模式切换到聚集模式。另一示例是，如果蜂窝网络和Wi-Fi在等待时间方面存在差异。这可导致以下情况：即使蜂窝网络流中的数据分组在Wi-Fi网络流中的数据分组之前被发送，那些分组也可以以相反的顺序抵达其目的地。那些情况导致分组加扰，从而导致通信性能不佳。在该情形中，该方法也从聚集模式切换到可靠性模式。

在一实施例中，该方法包括基于新的测得条件值集合来在聚集模式、可靠性模式和单连通性模式之间切换。在聚集模式与可靠性模式之间切换的合理性已经在上文进行了描述。从聚集模式切换到单连通性模式且反之亦然，或从可靠性模式切换到单连通性模式且反之亦然的合理性可以是新的测得值集合产生由网络实体使用的网络流的不同的可靠性值。例如，如果用户与其网络实体一起从其接入2G网络的一个移动无线电蜂窝小区移动到其接入5G网络的另一移动无线电蜂窝小区，则蜂窝网络的可靠性值可能由于现代5G技术而增加。对新的可靠性值的评估可以触发切换到单连通性模式。

在一实施例中，以规则的时间间隔和/或在触发事件处测量条件值。通过指定时间间隔，网络提供商可以确定该方法从聚集模式切换到可靠性模式且反之亦然的响应时间。时间间隔被设计为在具有快速响应时间的系统与没有因过多测量而过载的系统之间的折衷。进行定期测量的可能时间间隔是1分钟，进行定期测量的另一优选时间间隔是1秒。可能的触发事件是网络实体是否连接或重连到特定的接入类型和/或网络流。此类情况在用户移动并且其网络实体从第一WLAN连接到第二WLAN的情况下发生。因为这两个WLAN可具有不同的网络性能和特性，所以再次测量条件值是有意义的。

在一实施例中，聚集模式或可靠性模式的选择基于考虑条件矩阵的决策查找表。如先前所解释的，条件矩阵的每一行代表表征第一和第二网络实体之间的通信的可能参数的特定组合。因此，应选择哪种模式的选择可因条件矩阵的每一行而异。决策查找表为条件矩阵的这些行中的每一行指定了适当模式的选择。

可以利用以下算法来创建决策查找表：基于测得的条件值来计算异质性水平，并且将该异质性水平与针对异质性水平的预定义阈值进行比较。如果超过异质性水平，则决策查找表设置可靠性模式。为了实现这种计算，可以利用不同网络流的特性、尤其是故障概率、以及与通信环境有关的其他参数来实现该算法。因此，可以估计异质性的测得值对于成功的通信是否至关重要。因此，决策查找表的行数与条件矩阵的行数一样多。

在一实施例中，基于与网络实体之间的成功通信有关的反馈来动态地更新决策查找表。例如，如果新技术进入技术领域，则需要更新决策查找表，因为第一和第二网络流之间的异质性水平可能改变。具体而言，默认决策查找表可以在交付时存储在网络实体中，但考虑到其特殊技术环境，那些决策查找表可以在那些网络实体中的每一者中动态地适配。

在一实施方式中，条件矩阵包括第一网络实体的接入技术和/或关于不同网络流的成本信息的条目。接入技术针对移动接口、蜂窝接口、固定接口和Wi-Fi接口进行了区分，这在智能手机、CPE(客户端装备)或其他设备中可能是这种情形。移动接入技术可以通过以下蜂窝移动通信标准：2G、3G、4G、5G来进一步区分，并且可以进一步扩展。Wi-Fi接入技术可通过以下Wi-Fi标准：Wi-Fi 1、2、3、4、5、6进一步区分，并且可以进一步扩展。固定接入可以通过铜缆和FTTH技术以及所协商的个体速度来进一步分开。不同的移动和Wi-Fi接口以及相关联的网络流中的每一者都可以通过个体异质性值来描述。成本信息指定相应网络流多昂贵。该指定可以用数字或简单地用文字给出。例如，这种以数字表示的成本信息的可能性可以是要指派：WLAN＝1和LTE＝10，其中数字越大，路径成本越高。这种以文字表示的成本信息的另一种可能性可以是要指派：WLAN＝低(成本)和LTE＝高(成本)。

这提供了在计算决策查找表时可以在算法中实现那些个体技术异质性值的优点。例如，如果2G移动网络流与Wi-Fi网络流相比示出超过异质性阈值水平的异质性水平，则激活可靠性模式。成本信息提供了在计算决策查找表时可由算法考虑个体成本的优点。

在一实施例中，条件矩阵包括接入技术的接入状态的条目。这提供了可以考虑不同网络流的实际条件的优点。可能发生4G移动网络流离线的情形。在该情形中，可靠性模式的激活当然是不可能的。最简单的情形是要区分相应的网络流是开启还是关闭。此外，可以考虑信号强度(例如，层1/2基连接估计、RSSI(收到信号强度指示符)、RSRP(参考信号收到功率)、RSRQ(参考信号收到质量)或SINR(信号与干扰加噪声比))，因为这些参数可影响两个不同网络流之间的异质性。所有那些不同的条件都可以作为测量条件值进行测量。

在一实施例中，条件矩阵包括第一网络实体的特殊通信环境的条目，其可以影响两个不同网络流之间的异质性。特殊通信环境包括：

·基本服务集(BSS)：基础架构模式无线网络基本服务集(BSS)包含一个再分布点――通常是接入点(WAP或AP)――连同与该再分布点相关联(即，连接到该再分布点)的一个或多个“客户端”站。基础设施BSS的操作参数由再分布点来定义。站仅与关联于这些站的再分布点进行通信，并且基础设施BSS内的所有话务都通过该再分布点进行路由/桥接。

·服务集ID(SSID)：SSID由站点在信标分组中广播，以宣告网络的存在。

·扩展服务集(ESS)：扩展服务集(ESS)是共用逻辑网段(即，相同的IP子网和VLAN)上的一个或多个基础设施基本服务集的集合。该概念的关键是参与的基本服务集作为逻辑链路控制层的单个网络出现。因此，从逻辑链路控制层的角度来看，ESS内的站可以相互通信，并且移动站可以透明地从一个参与的BSS移动到另一参与的BSS(在相同的ESS内)。扩展服务集使分布式服务(诸如集中式认证和基础设施BSS之间的无缝漫游)成为可能。从链路层的角度来看，ESS内的所有站都在相同的链路上，并且从一个BSS到另一BSS的传输对逻辑链路控制是透明的。

·位置环境：可以通过使用网络实体的GPS数据、尤其是智能电话的GPS数据来评估位置环境。

·@Home环境：该环境表征用户家中的通信参数。

·认证信息。

所有那些不同的条件都可以作为测量条件值进行测量。这些不同的条件也可被用于更新条件矩阵。

这提供了可以访问可影响决策查找表的生成和有效性的进一步信息的优点。例如，可以考虑移动网络在某些区域“流动”的覆盖比任何其他区域更好或更差的信息。这可能产生不同的分组丢失率，这就其本身而言影响异质性。

在一实施例中，网络流之一在可靠性模式中被选为主传输流。这提供了最能满足客户或在第一网络实体上运行的应用的需求的网络流可被选为主数据传输流的优点。主传输流被用于传送数据流，而未经选择的网络流被用作主传输流发生故障时的备用。

在一实施例中，主传输流的选择基于不同网络流的测得的条件值与条件矩阵的条目的比较。以上已经讨论的所有测得的条件值都可被用于此目的，例如，话务流、接入技术、接入状态、简单的开/关条件、信号强度(例如层1/2基连接估计、RSSI(收到信号强度指示符)、RSRP(参考信号收到功率)、RSRQ(参考信号收到质量)或SINR(信号与干扰加噪声比))和/或以上所描述的特殊环境。例如，如果第一网络实体在运行应用时请求某个带宽，则可以通过测得的条件值来确定不同网络流中的哪一者可满足该要求。例如，如果仅Wi-Fi网络流满足该要求，则显然Wi-Fi网络流在可靠性模式中被选为主传输流。

但是主传输流的选择可能受到许多其他参数或网络提供商的策略的影响。

以上提及的所有用于容量聚集的多路径协议共享通过使用不止一个网络流来为服务提供附加容量的特征。在ATSSS(3GPP规范：23.793，版本16.0.0，2018年12月29日)的情形中，蜂窝接入补充了用户装备(UE)(例如，智能电话)中的Wi-Fi接入。这可导致不成比例地使用蜂窝接入的情况，即使优先考虑Wi-Fi接入也是如此。这是多路径容量聚集的不良副作用，尤其是在Wi-Fi接入通常能够保证服务质量(QoS)的情况下。这种现象是由于较高的可用容量与服务尝试使用任何可用容量以尽可能快地传输数据相结合。在多连通性系统的一个路径比另一路径成本更高的情形中，这会产生问题，尤其是从客户的角度来看没有获得收益时。

那些考虑可影响主传输流的选择。在至少两个不同的网络流满足第一网络实体和/或用户的需求的情况下，选择在成本效率方面最好的网络流是有益的。术语成本可能指直接支付或等待时间、可靠性等其他术语。

因此，在一实施例中，主传输流的选择基于成本策略。这提供了选择满足QoS并为客户和/或网络提供商带来最低成本的网络流的优点。

在一实施例中，基于考虑相应网络流的不同成本的成本策略，聚集模式被切换到可靠性模式或者可靠性模式被切换到单连通性模式。这提供了以下优点，即仅所选的主传输流实际上传送数据并且导致成本，但较昂贵的网络流仍可用作在较便宜的网络流发生故障的情形中的备用。可靠性模式与单连通性模式的区别在于，成本较高的网络路径可在一些情况下(例如，如果主传输流中断)在可靠性模式中被激活，而在单连通性模式中，多功能性真正被关闭，并且仅可使用单个网络流。

因此，在多连通性不会优于单路径连通性并且不需要可靠性模式的情况下，可以停用多连通性模式，因为即使单连通性模式也被认为是可靠的。在该情形中，就成本而言，多连通性模式的激活没有意义并且可能被关闭。从多连通性运营商的角度来看，这对于自己提供的接入(如Wi-Fi热点或住宅接入)可以很容易查明，但对于可对以上描述的测得条件值作出假设的接入也是如此。

在下文中，在用于选择主传输流或甚至禁用多连通性(在不需要可靠性模式时)的成本方面给出了两个示例性决策准则：

·网络运营商向客户群提供蜂窝和住宅固定接入。对于移动客户，运营商为智能电话提供基于例如ATSSS的多连通性。在可靠性模式中将本地Wi-Fi选为主传输流，或者每当多连通性智能电话在家(例如，连接到本地Wi-Fi)时，就禁用多连通性。

·网络运营商向客户群提供蜂窝和Wi-Fi热点。对于移动客户，运营商为智能电话提供基于例如ATSSS的多连通性。在可靠性模式中将Wi-Fi热点选为主传输流，或者每当多连通性智能电话被连接到运营商提供的Wi-Fi热点时，就禁用多连通性。

根据第二方面，本发明涉及第一网络实体，该第一网络实体被配置成用于实现根据以上所描述的方法经由至少两个不同的网络流到第二网络实体的可靠的多连通性通信，其中该第一网络实体包括：

·至少两个不同的通信接口，其中每个通信接口被指派给对接特定网络流的特定通信接口；

·存储器单元，该存储器单元被配置成存储条件矩阵和测量条件值，其中该条件矩阵列出网络实体的可能的通信环境，并且测量条件值列出网络实体的通信环境的实际测得的条件值；

·处理器，该处理器被配置成将测量条件值与条件矩阵的条目进行比较，其中该处理器被配置成激活第一网络实体的聚集模式，其中数据在聚集模式中同时经由至少两个不同的网络流被传送，或者激活第一网络实体的可靠性模式，其中数据在可靠性模式中仅经由一个网络流被传送，或者激活单连通性模式，其中多连通性功能在单连通性模式中被关闭，并且其中适当模式的选择基于不同网络流的测得的条件值与条件矩阵的条目的比较。

此类第一网络实体提供的优点在于，在容量聚集由于不同网络流之间的异质性而不利时，可以至少将多路径网络协议的可靠性功能保持就位。另一方面，本发明提供的优点在于，如果测得的条件值指示单连通性模式已经足够可靠以实现网络实体之间的通信的情况，则可以激活单连通性模式。

在一实施例中，第一网络实体包括测量单元，其被配置成测量不同网络流的条件。这提供了网络实体(例如，智能电话)可以自己独立地测量测量条件值的优点。在下文中，这被称为内部测量。这可以涵盖取决于无法由外部测量单元测量的网络实体状态的技术测量。

在一实施例中，网络实体的通信接口被配置成接收由与第一网络实体相关联的远程测量单元测量的测得条件值。这提供了网络实体可以访问原本将不可访问的测量条件值的优点。在下文中，这被称为外部测量。

在一个实施例中，外部测量和内部测量被组合以获得最大数目的测量条件值。

根据第三方面，本发明涉及一种包括指令的计算机产品，当程序由计算机执行时，这些指令使计算机执行上述方法的各步骤。

本发明的进一步实施例将相对于以下附图来描述，其中：

图1示出了根据本发明的具有网络实体的多路径通信系统。

图2示出了根据本发明的示例性条件矩阵。

图3示出了根据本发明的示例性决策查找表。

图4示出了图2的条件矩阵的扩展，其包括成本和可靠性值。

图5示出了根据本发明的另一示例性决策查找表。

在以下详细描述中，参考形成本文一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本公开的具体方面。应理解，可利用其他方面并且可以做出结构或者逻辑改变，而不脱离本公开的范围。因此，以下详细描述并不旨在限制，并且本公开的范围由所附权利要求来限定。

应理解，与所述方法相关的评论对于被配置成执行该方法的相应设备或系统也可以是成立的，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，则相应的设备可包括执行所描述的方法步骤的单元，即使在附图中未显式地描述或解说此类单元。此外，应理解，除非另有特别说明，否则本文所描述的各种示例性方面的特征可以彼此组合。

图1示出了具有第一网络实体100的多路径通信系统50。第一网络实体100包括被配置成生成数据话务的发生器110、被配置成执行计算和执行算法的处理器115、以及处理器115可访问且被配置成存储图2的条件矩阵和图3的决策查找表的存储器单元120。第一网络实体100进一步包括内部测量单元125和调度器130，该调度器130被配置成通过使用通信接口145、150来调度两个不同网络流135、140的所生成数据流。在图1的含义内，存在与移动通信接口145相关联的移动网络流135以及与Wi-Fi通信接口150相关联的Wi-Fi网络流140。

远程测量单元155与第一网络实体100相关联并且递送可被存储在存储器单元120中的测得条件值连同由内部测量单元125测量的测量条件值。内部测量单元125可以访问第一网络实体100的特性(如多连通性是开启还是关闭，或者第一网络实体100的内部通信接口145或150中的一者是否出现故障)。另一方面，远程测量单元155可以访问全球通信网络的特性。它可以获取关于信号强度、网络整体状况和/或一些基站是否出现故障的信息。当然，可以测量第一网络实体100和通信系统的更多特性。

在图1中，第一网络实体100通过使用移动网络流135和Wi-Fi网络流140来建立到第二网络实体105的多连通性连接。已知多路径网络协议的性能在此类异质性不由网络实体100、105支持的情况下与移动网络流135和Wi-Fi网络流140之间的技术参数的异质性直接相关。在异质性(如带宽或等待时间差异)太大的情况下，预期大幅的性能下降。在此类情况下，第一网络实体100应从使用移动网络流135和Wi-Fi网络流142两者来传送数据的聚集模式切换到仅使用移动网络流135或Wi-Fi网络流140作为用于数据传输的主传输流的可靠性模式。

为了决定各模式之间的切换是否是必要的，在处理器115上实现做出决定的算法。该算法使用条件矩阵200和决策查找表300的信息来激活第一网络实体100的聚集模式或可靠性模式。

图2示出了本发明的示例性条件矩阵200。条件矩阵的列205表示可以由测量单元125、155测量或可以以其他方式评估的移动网络流135或Wi-Fi网络流140的不同特性。列“MC”210指示第一网络实体100的多连通性状态，列“移动”215指示移动通信接口145的状态，列“Wi-Fi”220指示Wi-Fi通信接口150的状态，而列“@家庭”225指示第一网络实体100是否被连接到特殊环境、尤其是用户的家庭环境。

条件矩阵200的每一行表示以上提及的那些特性的不同组合。例如，从行1到行6，第一网络实体100的多连通性被停用，从行8到行13，第一网络实体100的多连通性被激活，从行15到行24，第一网络实体100的多连通性被激活，并且内部测量单元125的附加检测特征被开启。“On+@H”意味着内部测量单元被配置成检测第一网络实体是否被连接到特殊环境@家庭。

条件矩阵200的空行简单地用于增强图形表示的清楚性的目的。

测量单元125、155测量第一网络实体100的条件值，其中算法在条件矩阵200内搜索这些测得的条件值的匹配。

图3示出了用作是要激活聚集模式还是可靠性模式的算法的决策的基础的示例性决策查找表300。

决策查找表300的列305是：

·“启用MPTCP”310，其指示MPTCP协议是否被激活，以使得使用移动网络流135或Wi-Fi网络流140的多连通性是激活的。MPTCP协议的激活(“是”)是启用聚集模式和可靠性模式两者的先决条件。

·“MPTCP备用模式”315指示可靠性模式是否被激活(“是”)。在该情形中，多连通性仅用作在被选择为主网络流的网络流发生故障的情形中的备用选项。在移动网络流135和Wi-Fi网络流140的情形中，Wi-Fi网络流140通常会被选择为主网络流。决策查找表300的行数与条件矩阵200的行数相同。下面将讨论一些示例性情形：

i)

假设测得的条件值为：MC 210：关闭；移动215：4G；Wi-Fi 220：开启；@家庭225：-。

对于该测得的条件值集合，算法在条件矩阵200的行1中找到匹配。由于MC 210为“关闭”且Wi-Fi 220为“开启”，因此MPTCP 310不能被激活。因此，决策查找表300的对应行1指令该算法分别停用“启用MPTCP”310和“MPTCP备用模式”315。

ii)

假设测得的条件值为：MC 210：开启；移动215：4G；Wi-Fi 220：开启；@家庭225：-。

对于这些测得的条件值，算法在条件矩阵200的行8中找到匹配。由于MC 210为“开启”且Wi-Fi 220为“开启”，因此多连通性是可能的。决策查找表300的对应行8指令该算法通过将“启用MPTCP”310设置为“是”并且将“MPTCP备用模式”315设置为“否”来激活聚集模式。合理的是，网络流“4G”和“Wi-Fi”示出与异质性阈值相吻合的异质性水平，以使得将预期不会出现性能损失。

iii)

假设测得的条件值为：MC 210：开启；移动215：3G/2G；Wi-Fi 220：开启；@家庭225：-。

对于这些测得的条件值，算法在条件矩阵200的行9中找到匹配。由于MC 210为“开启”且Wi-Fi 220为“开启”，因此多连通性是可能的。决策查找表300的对应行9指令该算法通过将“启用MPTCP”310设置为“是”并且将“MPTCP备用模式”315设置为“是”来激活可靠性模式。合理的是，网络流“2G/3G”和“Wi-Fi”示出超过异质性阈值的异质性水平，以使得将预期出现性能损失。每当用于移动接入的接入技术更改为2G或3G时，就激活可靠性模式。在任何其他情形中，激活聚集模式。

针对其他多路径网络协议的切换将类似地表现，然而，具体实现可能取决于所提供的协议接口而有所不同。如果多路径网络协议不提供任何用于切换的接口，则可以考虑接入接口停用。

图4示出了可被纳入到条件矩阵200中的经扩展条件矩阵200'，但是经扩展参数也可被存储在个体矩阵中。从这个意义上说，矩阵不应被理解为数学意义上的，而是作为一种表示表格中不同类型数据的方式，这些表格可能具有不同的行数和列数。

经扩展条件矩阵200'具有四行，其中第一列示出接入类型230，第二列示出针对第二列的这种接入类型的成本235值，而第四列示出针对第二列的接入类型的可靠性240值。可靠性240值越低，连接在某个时间段内失败的可能性就越大。例如，0.99的可靠性240值指示通信将在100天中的99天中成功。经扩展条件矩阵200'仅是接入类型的示例性列表，并且不用说条件矩阵200'可以被扩展以列出所有接入类型(如5G、4G、3G、Wi-Fi等)以及相关联的成本和可靠性值。

在第一网络实体100的处理器115上运行的算法使用经扩展条件矩阵200'，以便在聚集模式、可靠性模式或单连通性模式的激活之间做出决定。

在经扩展条件矩阵200'中预定义成本235值和可靠性240值。假设测量单元125测量2G网络流135和Wi-Fi网络流140的可靠性值作为第一网络实体100的测量条件值。网络流135、140中的每一者的可靠性值240可以通过专用性能测试来测量，或者可以简单地假设2G网络流135和Wi-Fi网络流140具有某些可靠性值。

下面将讨论一些示例性情形：

算法被编程为假设超过0.99的可靠性240值保证了可靠的网络流。

1)

假设2G网络流135的测得的可靠性240值为0.6，而Wi-Fi网络流140的测得的可靠性240值为0.78。

对于该参数集，算法或专用决策表300决定要激活可靠性模式或聚集模式，因为网络流135、140之一很可能发生故障，这导致不良的用户体验。因此，多连通性对于保证良好的用户体验非常重要。

2)

假设2G网络流135的测得的可靠性240值为0.6，而Wi-Fi网络流140的测得的可靠性240值为0.994。

对于该参数集，算法或专用决策表300决定要激活单连通性模式并且仅使用Wi-Fi网络流140，因为Wi-Fi网络流140的可靠性240值足够高以保证良好的用户体验。

3)

假设2G网络流135的测得的可靠性240值为0.996，而Wi-Fi网络流140的测得的可靠性240值为0.991。

对于该参数集，算法或专用决策表300决定要激活单连通性模式，因为2G网络流135和Wi-Fi网络流140两者的可靠性240值都足够高以保证良好的用户经验。

为了禁用第一网络实体的多连通性功能，算法必须决定两个网络流135、140中的哪一者需要通过停用移动通信接口145或Wi-Fi通信接口150来关闭。为了降低数据传输的总体成本，算法考虑了适当的成本235值。对于该情形，2G网络流135的成本235是“高”的，而Wi-Fi网络流140的成本235是“低”的。因此，决定是要停用移动通信接口145并且利用Wi-Fi网络流140来运行单连通性模式。

作出关于单连通性模式的选择的附加先决条件当然是将为单连通性模式选择的网络流能够递送第一网络实体100所请求的话务流。

不用说，在接入类型230、成本235和可靠性列中输入的值可以由网络提供商根据其实际想法和愿望来设计。

图5示出了用作是要激活多连通性模式还是单连通性模式的算法的决策的基础的示例性决策查找表300'。

决策查找表300'的列305是：

·“启用MPTCP”310，其指示MPTCP协议是否被激活，以使得使用移动网络流135或Wi-Fi网络流140的多连通性是激活的。MPTCP协议的激活(“是“)是启用聚集模式和可靠性模式两者的先决条件。

·“单连通性模式”320指示是否仅单连通性模式被激活(“是”)，这伴随着停用多连通性功能。

例如，在行9中，多连通性功能被停用，而单连通性模式正被激活。该决定的合理性可以是网络实体在足够可靠的“家庭环境”中连接到Wi-Fi，以便停用多连通性模式。

Claims (15)

1.一种用于实现经由至少两个不同的网络流在具有多连通性功能的第一网络实体与第二网络实体之间的通信的方法，其中所述两个不同的网络流使用两个不同的通信接口，所述方法包括由所述第一网络实体执行的以下步骤：

提供所述第一网络实体(100)的至少第一网络流和第二网络流，其中所述第一网络流和所述第二网络流关于接入技术和/或成本信息是不同的；

由所述第一实体(100)的测量单元(125)或由连接到所述第一网络实体(100)的测量单元(155)测量不同网络流中的每一者的条件值；

将不同网络流(135、140)的测得的条件值与条件矩阵(200)的条目进行比较，所述条件矩阵(200)被存储在所述第一网络实体(100)的存储器单元(120)中；

基于不同网络流的测得的条件值与所述条件矩阵(200)的条目的比较来选择适当模式，其中所述模式是聚集模式、可靠性模式和单连通性模式中的一者；

激活所述第一网络实体的所述聚集模式，其中数据在所述聚集模式中同时经由至少两个不同的网络流被传送；或者

激活所述第一网络实体的所述可靠性模式，其中数据在所述可靠性模式中仅经由单个网络流被传送，并且在所述可靠性模式中，即使仅所述单个网络流被用于在网络实体之间传送所述数据，另一网络流也在后台保持被激活，以使得所述另一网络流能在网络流的主要选择出于技术原因发生故障的情况下被用作冗余网络流；或者

激活所述单连通性模式，其中所述多连通性功能在所述单连通性模式中被关闭，并且其中所述通信接口中的一者被停用，以便关闭所述多连通性功能。

2.如权利要求1所述的方法，包括：

基于新的测得的条件值集合来在所述聚集模式、所述可靠性模式和所述单连通性模式之间切换。

3.如权利要求2所述的方法，包括：

以规则的时间间隔和/或在触发事件处测量所述条件值。

4.如权利要求1所述的方法，包括：

基于考虑所述条件矩阵(200)的决策查找表(300)来激活所述聚集模式、所述可靠性模式或所述单连通性模式。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述条件矩阵(200)包括所述第一网络实体(100)的接入技术的条目和/或关于所述不同网络流的成本信息的条目。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述条件矩阵(200)包括所述接入技术的接入状态的条目。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述条件矩阵(200)包括所述第一网络实体(100)的特殊通信环境的条目，其中所述特殊通信环境包括：

·基本服务集BSS；

·服务集ID SSID；

·扩展服务集ESS；

·位置环境；

·@Home环境；

·认证信息。

8.如权利要求1所述的方法，包括：

在所述可靠性模式中将网络流中的一者选择为主传输流。

9.如权利要求8所述的方法，其中

所述主传输流的选择基于所述不同网络流的测得的条件值与所述条件矩阵(200)的条目的比较。

10.如权利要求1所述的方法，包括：

切换到所述可靠性模式或者切换到所述单连通性模式是基于考虑相应网络流的不同成本的成本策略的。

11.如权利要求10所述的方法，其中主传输流的选择基于所述成本策略。

12.一种用于实现根据权利要求1至11中任一项所述的方法经由至少两个不同的网络流在第一网络实体与第二网络实体之间的可靠的多连通性通信的第一网络实体，所述第一网络实体包括：

至少两个不同的通信接口(145、150)，其中所述通信接口(145、150)中的每一者被指派给特定网络流；

存储器单元(120)，所述存储器单元(120)被配置成存储条件矩阵(200)和测量条件值，其中所述条件矩阵(200)列出所述网络实体(100、105)的可能的通信环境，并且所述测量条件值列出所述网络实体的通信环境的实际测得的条件值；

处理器(115)，所述处理器(115)被配置成将测得的条件值与所述条件矩阵(200)的条目进行比较，其中所述处理器(115)被配置成激活所述第一网络实体的聚集模式，其中数据在所述聚集模式中同时经由至少两个不同的网络流被传送，或者激活所述第一网络实体的可靠性模式，其中数据在所述可靠性模式中仅经由一个网络流被传送，或者激活单连通性模式，其中所述多连通性功能在所述单连通性模式中被关闭，其中适当模式的选择基于所述不同网络流的测得的条件值与所述条件矩阵(200)的条目的比较，

其特征在于，

所述可靠性模式被配置为：即使仅所述单个网络流被用于在网络实体之间传送所述数据，另一网络流也在后台保持被激活，以使得所述另一网络流能在网络流的主要选择出于技术原因发生故障的情况下被用作冗余网络流，

所述单连通性模式被配置为：所述多连通性功能在所述单连通性模式中被关闭，并且其中所述通信接口中的一者被停用，以便关闭所述多连通性功能。

13.如权利要求12所述的网络实体，其中所述第一网络实体(100)包括内部测量单元(125)，所述内部测量单元(125)被配置成测量所述不同网络流(135、140))的条件值。

14.如权利要求12或13所述的网络实体，其中所述通信接口被配置成接收由与所述第一网络实体(100)和/或所述第二网络实体(105)相关联的远程测量单元(155)测量的测量条件值。

15.一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。

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