TWI232048B - Method and apparatus for switching between a wireless local area network (WLAN) and a wide area network (WAN) employing operator and user criteria - Google Patents

Description

1232048 五、發明說明（1) 〔發明領域〕 本發明係有關於無線區域網路（W L A N )及廣域網路 (WAN)間之切換操作。特別是，本發明係有關於同時考 量經營者及使用者準則及觀點，進而達成這類切換操作 之方法及裝置。 〔發明背景〕 在一通信系統中，使用者及服務經營者通常會對於 連結資源之最佳利用，具有彼此衝突之觀點。舉例來 說，一使用者，依其觀點，通常會希望得到最便宜及最 高服務品質（QoS )之連結資源。另一方面，一服務經營 者，依其觀點，通常則會希望提供最便宜或最不昂貴服 務、及提供適當服務品質（QoS )及安全性，進而滿足大 多數之用戶。在這個服務經營者及這個使用者間，除了 目的衝突以外，各個群體内之慾望亦存有實際衝突。舉 例來說，這個使用者之最低成本可能不是很安全。同樣 地，依這個服務提供者之觀點，支援一使用者應用程式 之"適當服務品質（Q 〇 S ) π亦可能不是達成一最大整體營 收目標之最佳做法。 對於是否應該在系統間進行轉換操作，目前系統通 常會進行限制，進而做出固定觸發假設。關於何時應該 進行切換操作及何時不應該進行切換操作之固定觸發假 設通常會基於預期操作情境之少數特定模擬。當這些系 統稍微負載時、或當這個網路操作於近似模擬情境時，

1232048 五、發明說明（2) 這類切換操作之決定確實相當適當，然而，當出現負載 及服務應用程式時，這類固定觸發假設則無法考量實際 系統之各種其他情境。 已知，選擇一連結之一種典型方法係包括：決定輸 入及輸出間之確實數學關係及其複雜關係。然而，當一 參數落於這些利用等式之邊界以外時，這個系統可能會 變得非常沒有效率，並且，在最遭之情況下，這個網路 可能會因為，舉例來說，過多之切換操作及極低之資源 利用而變得非常不穩定。另外，維持這個系統之穩定性 及達成最佳目標之調整亦是非常複雜且十分耗時。有鑑 於此，本發明之主要目的便是提供一種決策程序，其可 以具有天性穩定、同時對變化及無法預知狀態靈敏、且 容易視需要進行變動之各種特性。 〔發明概述〕 為達成上述及其他目的，本發明係提供一種利用模 糊邏輯電路（f u z z y 1 〇 g i c )設計以控制無線區域網路 (WLAN )及廣域網路（WAN )間之切換操作之方法及裝 置，其中，輸入資料會進行一 ”模糊化π程序，藉以將輸 入資料分類為具有關連語言變數之會員數值。另外，一 規則引擎會操作於產生輸出會員資料之會員數值。隨 後，這個規則引擎會進行一 π解模糊化”程序，藉以產生 一可行動結果。

1232048 五、發明說明（3) 〔較佳實施例之詳細說明〕 弟1圖係一板糊邏輯電路設計糸統之方塊圖，措以執 行，舉例來說，一網路π Απ及一網路π Βπ間之切換操作之 決策程序。 輸入資料會由一模糊化電路級1 2進入，藉以執行一 模糊化程序。典型之輸入資料，其會在輸入側1 2 a輸入， 可以具有、但不必限於下列類型之資訊： 申請服務品質（Q 〇 S )需求，舉例來說，包括··潛 時、忠實、及安全。 使用者服務訂閱項目，舉例來說，包括：優先順 序、及遞增成本。 網路” Aπ之狀態，舉例來說，包括：需要服務品質 (QoS)之負載及成本。 網路” Β π之狀態，其可以大致具有與網路n A π之狀態 相同類型之準測。 由目前網路（舉例來說，這個網路n Aπ )切換至另一 網路（舉例來說，這個網路π Β ”）之切換成本可能包括： 舉例來說，在傳輸期間之程式執行延遲及頻道利用不 足。 輸入資料會進入模糊化電路級1 2，藉以執行一模糊 化程序，其乃是用來將輸入分類為具有關連語言變數之 會員數值。輸入資料可以儲存於連接這個模糊化電路級 1 2之儲存裝置（圖中未示），藉以補償目前及歷史之數 值，舉例來說。

1232048 五、發明說明（4) 第2圖係表示輸入會員設定，其包括： 目前網路之可用資源。 可能網路之可用資源。 對於使用者成本而言，第3圖係表示目前及可能網路 成本之比例。另外，對於網路成本而言，第3圖亦是表示 目前及可能網路成本之比例。 一規則引擎1 4係操作於這些會員數值，藉以產生輸 出會員資料。第4圖係表示需要切換之可用性。 下列規則係這個規則引擎1 4之典型實施例（其通常 亦稱為語言規則）： 準 水 低 為 性 用 可 之 換 切 要 需 設 假 果诗 結規 貝歹 規下 始加 啟施 準 2 水第 低C 為準 源水 資高 用或 可當 之適 路為 網源 前資 目用 C可 若之 路 網 圖 第 r要 可需 且>—· 圖， 路 網 能 可 且 準 水 當 適 為 源 資 〇 /—S 可 準之 水路 高網 為前 除目 用C 可C 之若 換 切 準 水 高 為 源 資。 用 /—s 可準 之水 中 為 性 用 可 之 換 切 要 需 V_f 隨後，這個規則引擎1 4之輸出會通過一解模糊化電 路級1 6，藉以執行一 π解模糊化π程序，進而在輸出側1 6 a 產生一可行動結果。 下列即是本發明之一個典型實施例：

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1232048 五、發明說明（5) 定 /^ 否 、 ] 低 定 } 出較 肯 /^ 3低 跳 本 出 ( }出}較出；3成出跳 定 。準跳準本跳3準路跳； 設 定水；水成·，益水網·，一 有 肯高J中路3利低且3益 具 為為定為網定本為低定利 係 定性肯性或肯成性較肯本 其 設用為用低為無用本為成 ( 定可換可較換均可成換無 定 決之切之本切方之者切均 否 將換定換成定一換用定者 為。該切決切者決何切使決兩 。換}應要將要用將任要C將C 定切動否需G需使C對需c G則 決定變是^^诗/—, '^若诗否 始決位定c C [ 則則 啟將進判若 若若 否否 二 之 先前所述之會員設定及規則僅是可能之實施例。另 外，模糊邏輯電路亦可以直覺地利用其他輸入、規則、 及輸出，進而視需要快速加強整體系統操作。 另外，這種類型之系統亦可以同時提供給使用者及 系統經營者以相同裝置，藉以協助決定對他們最重要之 操作特徵。即使這些目的可能互相衝突，但是，這些會 員功能的適當設定將可以獲致合理且穩定的整體系統操 作0

第9頁 1232048 圖式簡單說明 第1圖係表示利用一模糊邏輯電路設計且根據本發明原則 之一裝置之方塊圖。 第2圖係表示本網路可用資源及其他網路可用資源之會員 功能關係圖。 第3圖係表示使用者成本及網路成本之會員功能關係圖。 第4圖係表示會員功能及需要切換可用性之關係圖。 元件符號說明： 12 模糊化電路級 1 2 a 輸入側 1 4 規則引擎 1 6 解模糊化電路級 1 6 a 輸出側

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Claims (1)

1232048 六、申請專利範圍 1 . 一種在一第一網路及一第二網路間進行切換之方法， 其步驟包括： (A)識別及取得複數個輸入，用於做出一切換決定，該等 輸入係由下列群組選擇，其包括：申請服務品質（Q 〇 S ) 需求、使用者服務訂閱項目、該第一網路狀態、該第二 網路狀態、由目前連接網路，舉例來說，該第一網路， 切換至另一網路，舉例來說，該第二網路之切換成本； (B )將步驟（A )得到之該等識別輸入分類為具有一關連 語言變數之會員數值； (C )基於該等會員數值，提供輸出會員資料； (D )基於步驟（C )得到之該輸出，提供一控制輸出；以 及 (E )因應一切換操作之一要求，執行步驟（D )。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括： (F )因應步驟（D )得到之一輸出，做為一切換決定。 3 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟（A ) 更包括：選擇該申請服務品質（QoS )要求，其包括潛 時、忠實、及安全。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟（A ) 更包括：選擇該使用者服務訂閱項目，其包括：優先順 序、及遞增成本。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟（A ) 更包括：針對該第一網路之狀態及該第二網路之狀態， 分別選擇一所欲服務品質（Q 〇 S )之負載及成本。

1232048 六、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟（A ) 更包括：在切換成本間，在轉換期間具有程式執行延遲 及頻道利用不足之輸入。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟（A ) 更包括：儲存該等輸入；且步驟（E)更包括：進一步基 於儲存歷史輸入及目前輸入之一比較，做出一切換決 定。 8 . —種決定由一第一網路至一第二網路之切換適妥性之 裝置，其包括： (A )用以接收有關該第一網路之狀態及該第二網路之狀態 之輸入之裝置； (B) —模糊化裝置，基於目前輸入狀態，其係為決定執行 一切換操作之適妥性之構成因子，藉以產生具有語言變 數之會員數值； (C ) 一規則電路級，施加一組預定規則於該模糊化裝置得 到之該等目前輸入狀態，藉以得到輸出會員資料；以及 (D ) —解模糊化裝置，因應於該規則電路級，藉以產生建 議一給定切換操作之一非模糊預測。 9 .如申請專利範圍第8項所述之裝置，更包括： 一控制器，因應一切換要求，藉以執行該解模糊化裝置 決定之一操作。 1 0 .如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，該接收裝 置更包括： 用以儲存輸入之裝置；以及

第12頁 1232048 六、申請專利範圍 該模糊化裝置係具有比較儲存輸入及目前輸入之裝置， 藉以進一步協助產生該等會員數值。 1 1 .如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，該輸入資 料係具有由下列群組選擇之輸入，其包括：申請服務品 質（QoS )需求、使用者服務訂閱項目、該第一網路狀 態、該第二網路狀態、由目前連接網路，舉例來說，該 第一網路，切換至另一網路，舉例來說，該第二網路之 切換成本。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中，該服務品 質（Q 〇 S )需求更包括：選擇申請服務品質（Q 〇 S )需 求，諸如：潛時、忠實、及安全。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中，該使用者 服務訂閱項目更包括：優先順序、及遞增成本。 1 4.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中，針對該等 網路之狀態，選擇一所欲服務品質（ QoS )之負載及成 本0 . 1 5 .如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中，該等輸入 更包括，在切換成本間，具有在轉換期間具有程式執行 延遲及頻道利用不足之輸入。 1 6. —種在一第一網路及一第二網路間進行切換之裝置， 其包括： 用以識別及取得複數個輸入，用於做出一切換決定之裝 置，該等輸入係由下列群組選擇，其包括：申請服務品 質（Q 〇 S )需求、使用者服務訂閱項目、該第一網路狀

第13頁 1232048 六、申請專利範圍 態、該第二網路狀態、由目前連接網路，舉例來說，該 第一網路，切換至另一網路，舉例來說，該第二網路之 切換成本； 用以將該識別裝置得到之該等識別輸入分類為具有一關 連語言變數之會員數值之裝置； 用以基於該等會員數值，提供輸出會員資料之裝置； 用以基於該等會員數值，提供一控制輸出之裝置；以及 因應一切換操作之一要求，而啟動該提供該控制輸出裝 置之裝置。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，更包括： 用以因該提供該控制輸出之裝置，做為一切換決定之裝 置。 1 8.如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，其中，該識別裝 置更包括= 用以選擇該申請服務品質（QoS )要求之裝置，該申請服 務品質要求具有潛時、忠 實、及安全。 1 9.如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，其中，該識別裝 置更包括： 用以選擇該使用者服務訂閱項目之裝置，該使用者服務 訂閱項目包括：優先順序、及遞增成本。 2 0 .如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，其中，該識別裝 置更包括= 用以針對該第一網路之狀態及該第二網路之狀態，分別

1232048 六、申請專利範圍 選擇一所欲服務品質（QoS )之負載及成本之裝置。 2 1 .如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，其中，該識別裝 置更包括： 在切換成本間，在轉換期間具有程式執行延遲及頻道利 用不足之輸入。 2 2 .如申請專利範圍第1 6項所述之裝置，其中，該識別裝 置更包括： 用以儲存該等輸入之裝置；以及 做出一切換決定之該裝置，更基於比較儲存歷史輸入及 目前輸入之裝置。

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