專利名稱：一種移動通信多業(yè)務多連接的管理方法及管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移動通信技術，尤其涉及一種移動通信多業(yè)務多連接的 管理方法及管理系統(tǒng)。
背景技術：
在異構網(wǎng)絡環(huán)境中，多模終端可以通過不同的網(wǎng)絡接口接入到不同的網(wǎng) 絡，與網(wǎng)絡進行交互。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和用戶對業(yè)務的需求，在未來的
網(wǎng)絡場景中，多模終端將支持多連接(multi-connection)功能，使得終端可 以與多個網(wǎng)絡連接同時通信，承載一項或多項業(yè)務。/人異構網(wǎng)絡向全IP融合 的趨勢可以看到， 一方面網(wǎng)絡融合使得不同的網(wǎng)絡之間能夠通過互補和協(xié)作 為用戶提供服務；另一方面，隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，各種網(wǎng)絡不斷拓展 其在帶寬、速率、覆蓋等方面的各自優(yōu)勢，從而更好地滿足多用戶、多業(yè)務 的需求。這種發(fā)展趨勢使得用戶使用多業(yè)務多連接通信服務成為可能。
在現(xiàn)有的異構網(wǎng)絡研究中，當為終端選擇承載其業(yè)務的網(wǎng)絡連接時，多 針對ABC (Always Best Connected)的情形，討"i侖在多個網(wǎng)絡可用的情況下， 選取一個最好或者最適合的網(wǎng)絡來提供服務。按照現(xiàn)有的異構網(wǎng)絡移動性管 理方法，由于網(wǎng)絡通信質量下降或用戶業(yè)務改變等原因需要發(fā)起切換來改變 終端與網(wǎng)絡的連接時，終端激活所有可用網(wǎng)絡接口并不斷監(jiān)測所有可用網(wǎng)絡 以獲得網(wǎng)絡信息，然后在候選網(wǎng)絡集合中按照一定的網(wǎng)絡選擇算法確定目標 接入網(wǎng)絡，最后將終端承載業(yè)務切換到新網(wǎng)絡中進行?，F(xiàn)有方法只是針對單業(yè)務單連接的情況，并不能應對多連接場景下如何 為多業(yè)務選擇合適的網(wǎng)絡連接。而未來的異構網(wǎng)絡將支持多模終端的多連接 能力，同時承載多項業(yè)務。此時各網(wǎng)絡連接具有不同的特性和傳輸能力，各
業(yè)務的類型和QoS (Quality of Service )要求也不盡相同。因此，現(xiàn)有技術的 方法不能保證用戶多業(yè)務的QoS要求和多連接下網(wǎng)絡資源的合理利用，即不 能為終端多業(yè)務選擇合適的多連接資源，以解決多業(yè)務的傳輸需求與多連接 的傳輸能力之間的匹配問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術中不能為多業(yè)務選擇合適的網(wǎng)絡連接的 缺陷，提供一種在異構網(wǎng)絡環(huán)境下，用戶同時使用多個網(wǎng)絡連接進行多種業(yè) 務，并為每個業(yè)務選4奪最合適的網(wǎng)絡連接資源的移動通信多業(yè)務多連接管理 方法及管理系統(tǒng)。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種移動通信多業(yè)務多連接管理方法，包括 以下步驟觸發(fā)多連接管理；確定候選網(wǎng)絡集合；給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡； 將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供一種移動通信多業(yè)務多連接管理系統(tǒng)，包 括觸發(fā)模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡總傳輸能力和業(yè)務總傳輸需求的變化生成觸發(fā) 信號；管理模塊，用于接收所述觸發(fā)信號得出給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡的分 配結果；執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述分配結果將所述各個業(yè)務轉移到對應分配 的網(wǎng)絡。
本發(fā)明的一種移動通信多業(yè)務多連接的管理方法及管理系統(tǒng)，通過多連 接觸發(fā)、多連接決策、多連接管理、業(yè)務轉移與切換接入過程，為多連接應 用場景下承載多業(yè)務提供了一套完整的方法。該管理方法及管理系統(tǒng)解決了 多業(yè)務的傳輸需求與多連接的傳輸能力之間的匹配問題，充分利用多連接網(wǎng)絡資源。通過候選網(wǎng)絡排序和業(yè)務連接匹配計算為各業(yè)務選擇最適合的網(wǎng)絡
連接，保證終端多業(yè)務的QoS要求和多連接網(wǎng)絡資源的合理使用。本發(fā)明采 用模塊化的結構，有利于功能配置和具體實現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理系統(tǒng)結構圖； 圖2為為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理系統(tǒng)管理模塊的結構 框圖3為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理系統(tǒng)執(zhí)行模塊的結構框
圖4為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理方法流程圖5為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理方法步驟2的具體流程
圖6為本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理方法步驟3的具體流程
圖7本發(fā)明移動通信多業(yè)務多連接管理方法步驟4的具體流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖l所示，本發(fā)明實施例中，移動通信多業(yè)務多連接管理系統(tǒng) 包括觸發(fā)模塊20、管理模塊40和執(zhí)行模塊60。
在異構網(wǎng)絡多連接應用中，終端有K類業(yè)務，每類業(yè)務表示為&,業(yè) 務&的QoS需求中，業(yè)務速率需求表示為A， k=l,2,...K,則業(yè)務總傳輸需求為,最小容忍時延表示為A 。此時與終端進行通信的N個網(wǎng)絡連接，
A:
每個連接表示為W， i=i,2,...N，每個網(wǎng)絡傳輸能力為^^;,則網(wǎng)絡總傳輸能
力為S5K，網(wǎng)絡平均時延用D,表示。此時終端所處網(wǎng)絡環(huán)境中仍存在其它 M個未連接的可用網(wǎng)絡，每個網(wǎng)絡表示為A^， j=l，2,...M。候選網(wǎng)絡集合表
^T力/V
觸發(fā)模塊20,根據(jù)網(wǎng)絡傳輸能力信息90a和業(yè)務傳輸需求信息90b生成 觸發(fā)信號80以觸發(fā)管理模塊40。多網(wǎng)絡連接情況下，觸發(fā)連接管理的因素 可能有網(wǎng)絡質量下降、用戶或業(yè)務要求改變、業(yè)務發(fā)起或結束等?？梢詫⒂| 發(fā)原因歸結為以下兩大類
一、 多連接傳輸能力發(fā)生改變，包括用戶移動導致的鏈路質量變差，網(wǎng) 絡上下文信息發(fā)生變化，某一連接所對應的網(wǎng)絡負載加重，某一連接所對應 的網(wǎng)絡安全風險加大等，這些因素都會導致多連接的傳輸能力發(fā)生改變；
二、 多業(yè)務傳輸需求發(fā)生改變，包括業(yè)務QoS改變、用戶喜好改變、一 個業(yè)務會話結束、 一個新業(yè)務發(fā)起等。這些因素都會導致多業(yè)務的傳輸需求 發(fā)生改變。
這兩類觸發(fā)因素造成的結果都是使得原有的業(yè)務總傳輸需求與網(wǎng)絡總傳 輸能力之間發(fā)生了不匹配的情形，從而觸發(fā)多連接管理。當多業(yè)務需求增加 或多連接能力降低時，多連接能力不能滿足多業(yè)務的需求，需要增加新的網(wǎng) 絡連接資源，保證業(yè)務QoS要求；當多業(yè)務需求降低或多連接能力增加時， 可以為多業(yè)務分配更好的連接資源，提高業(yè)務性能體驗。
如圖2所示，管理模塊40包括網(wǎng)絡確定模塊41、優(yōu)先級確定模塊42、 權重設置模塊43、排序計算模塊44、算法數(shù)據(jù)庫45、匹配模塊46、網(wǎng)絡資源更新模塊47和第一判斷模塊48。管理模塊40在觸發(fā)信號80的觸發(fā)下， 根據(jù)網(wǎng)絡傳輸能力信息90a和業(yè)務傳輸需求信息90b對各個業(yè)務進行網(wǎng)絡分配。
其中，網(wǎng)絡確定模塊41根據(jù)網(wǎng)絡總傳輸能力和業(yè)務總傳輸需求 三A確定候選網(wǎng)絡集合。當1>^^!>*時，已有多連接傳輸能力滿足總 的多業(yè)務傳輸需求，可以利用當前已連接網(wǎng)絡資源為終端多業(yè)務服務，當前
的已有連接網(wǎng)絡A^^-(A^、U,L 即為候選網(wǎng)絡集合，可以表示為
W。M^e = ^，^ ,然后通過多業(yè)務多連接管理為各業(yè)務分配合適的網(wǎng)絡資源。 此時優(yōu)先使用已有連接為用戶承載業(yè)務，以避免進行新網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)和注冊鑒權
的過程，簡化多連接操作，節(jié)省終端功耗。當2]^^<2>*時，已有網(wǎng)絡總
傳輸能力不能滿足業(yè)務總傳輸需求，則查詢其他未連接的可用網(wǎng)絡情況，選
擇合適的m( l^w^M )個新網(wǎng)絡加入到候選網(wǎng)絡集合，從而候選網(wǎng)絡集合 表示為義w,血J(MIA^A^謂,UA^,卜l,2,L ,TV，iV + l,L + ，其中m個未
連接網(wǎng)絡集合為^腳={^乂' ， = L 2，L ，附,^}。
新網(wǎng)絡的選擇是承載一項業(yè)務的需要，這個業(yè)務可以是終端發(fā)起的一項 新業(yè)務，可以是一項由于QoS改變或當前連接質量下降等原因需要轉移的一 項新業(yè)務。新網(wǎng)絡的選擇標準是首先滿足該業(yè)務的QoS要求，因為該業(yè)務匹 配到新網(wǎng)絡的可能性最大。例如，如果該業(yè)務是一項實時性業(yè)務，則選擇未 連接可用網(wǎng)絡中網(wǎng)絡平均時延最小的網(wǎng)絡加入到候選網(wǎng)絡集合；如果該業(yè)務 是一項高速率要求的業(yè)務，則選擇未連接可用網(wǎng)絡中傳輸帶寬最大的網(wǎng)絡加 入到候選網(wǎng)絡集合。當選擇好一個新網(wǎng)絡加入候選網(wǎng)絡集合后，重新計算候選網(wǎng)絡集合的業(yè)
務傳輸能力，如果此時滿足1>『^1>* ，則候選網(wǎng)絡集合確定；如果不滿足，
則按照上述選擇新網(wǎng)絡的標準繼續(xù)選擇一個網(wǎng)絡加入到候選網(wǎng)絡集合，直到 滿足5^『^Z^為止。但是，并不是將所有的未連接可用網(wǎng)絡都加入到候
選網(wǎng)絡集合，否則在網(wǎng)絡排序和業(yè)務轉移時會造成很大網(wǎng)絡開銷，破壞原有 連接的可用性。
優(yōu)先級確定模塊42, 4艮據(jù)業(yè)務的類型和業(yè)務的服務質量規(guī)定確定各個業(yè) 務的優(yōu)先級。按照3GPPTS 23.107規(guī)范中對業(yè)務類型的劃分和QoS規(guī)定，本 實施例中，取四種業(yè)務分別代表四種業(yè)務類型，即VoIP (會話型)、Video streaming (流業(yè)務)、Web browsing (交互型)、Email (后臺型)。其最大容
忍時延分別表示為々。/尸、《Vfe。欲纏ing、 ^Vebb畫sing和dEmail。同一時刻一個終
端可能具有幾種類型的業(yè)務，按照QoS的要求對用戶體驗的影響，對時延敏
感的業(yè)務設置較高的優(yōu)先級，即由于dv。IP<dVide。streaming < "Webb畫sing〈dE咖il ，因
此業(yè)務優(yōu)先級順序依次為VoIP、 Video streaming, Web browsing、 Email。為 業(yè)務分配網(wǎng)絡連接資源時，按照業(yè)務優(yōu)先級順序進行處理。
權重設置模塊43根據(jù)業(yè)務的類型和業(yè)務的服務質量規(guī)定對各個業(yè)務設 置權重。對于實時業(yè)務，由于實時業(yè)務對時延有4艮嚴^f各的要求，在權重設置 時應對時延和時延抖動等參數(shù)設置較高的權重，其他參數(shù)根據(jù)業(yè)務要求和用 戶喜好相應設置。對于非實時業(yè)務，則更多考慮^f介格或帶寬的因素，如果業(yè) 務對速率要求較高，則為帶寬參數(shù)設置較高的^L重，如果用戶希望獲得較低 的價格，則為價格參數(shù)設置較高的權重，其他參數(shù)根據(jù)業(yè)務要求和用戶喜好 相應^殳置。權重的設置可以有多種方式，應根據(jù)實際情況和要求選擇合適的方式并 計算出相應數(shù)值?？梢杂捎脩粼O置權重，即根據(jù)經(jīng)驗人為地為各業(yè)務分配一
組權重；也可以由網(wǎng)絡設置權重，即根據(jù)網(wǎng)絡統(tǒng)計值為各業(yè)務的設置權重； 還可以利用AHP方法(Analytic Hierarchy Process,層次分4斤法)，生成相對重 要性矩陣，用EM (Eigenvector Method,特征向量法)；彈出一組^又重。
本實施例為多業(yè)務設置不同權重，可以為多業(yè)務尋找最適合它們的網(wǎng)絡 連接資源。因為在多連接應用環(huán)境中，每個網(wǎng)絡連接都具有各自的特性，體 現(xiàn)在網(wǎng)絡承載業(yè)務能力的靜態(tài)參數(shù)上，如最小時延、最大帶寬、業(yè)務價格等。 與此同時，網(wǎng)絡的自身情況和業(yè)務承載情況隨時發(fā)生變化，導致網(wǎng)絡當前的 業(yè)務支持能力是動態(tài)變化的，體現(xiàn)在諸如剩余帶寬等參數(shù)。在獲知多連接網(wǎng) 絡的這些信息后，根據(jù)權重設置中所反映的各業(yè)務要求，可以相應地為各業(yè) 務找到滿足業(yè)務要求的網(wǎng)絡連接，從而為多業(yè)務分配更好地多連接網(wǎng)絡資源。
排序計算模塊44按照各個業(yè)務的優(yōu)先級以及各個業(yè)務的權重，為每個業(yè) 務進行候選網(wǎng)絡排序，并計算每個業(yè)務候選網(wǎng)絡的排序分數(shù)，排序分數(shù)最高
的為第一排序分數(shù)&arge,，其對應的候選網(wǎng)絡為目標網(wǎng)絡，業(yè)務當前網(wǎng)絡的
排序分數(shù)為第二排序分數(shù)&臟抓。排序計算模塊44將排序結果發(fā)送給匹配 模塊46。
管理模塊40還包括算法數(shù)據(jù)庫45,與排序計算模塊44相連，算法數(shù)據(jù) 庫45中存儲對每個業(yè)務進行候選網(wǎng)絡排序的算法，算法包括簡單加權和法、 逼近理想解排序法、代價函數(shù)法和加權馬爾可夫鏈法。
匹配模塊46根據(jù)排序結果將業(yè)務分配到對應的候選網(wǎng)絡。當
& arg W = &奶^時，第 一排序分數(shù)& arg w對應的目標網(wǎng)絡即為業(yè)務當前網(wǎng)絡，不進行業(yè)務轉移；當&虹gef > 5^卿,時，即第一排序分數(shù)5^紳對應的目標 網(wǎng)絡的業(yè)務性能優(yōu)于業(yè)務當前網(wǎng)絡的業(yè)務性能，將業(yè)務轉移到第一排序分數(shù)
^arge,對應的目標網(wǎng)絡。
如果目標網(wǎng)絡對于業(yè)務性能的提升較大，可以補償網(wǎng)絡開銷的代價，則 將業(yè)務轉移到目標網(wǎng)絡上；但是如果目標網(wǎng)絡對于業(yè)務性能的提升較小，反 而造成了較大的網(wǎng)絡開銷，則認為這種業(yè)務轉移是沒有必要的。因為目標網(wǎng) 絡的選擇不一定是最優(yōu)的，而是最適合的，需要考慮業(yè)務性能與網(wǎng)絡開銷的
折中，不能夠因為過度追求性能的最優(yōu)而造成很大的網(wǎng)絡開銷和資源浪費。
tstrget current
因此，可以設置一門限值《，當"~^-S《時，不進行業(yè)務轉移；而
O current
當^^， > c時，將業(yè)務轉移到第 一排序分數(shù)S^ge,對應的目標網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡資源更新模塊47,匹配模塊46為業(yè)務分配網(wǎng)絡后，網(wǎng)絡資源更新 模塊47計算為業(yè)務分配網(wǎng)絡后的剩余候選網(wǎng)絡集合的傳輸能力。即從現(xiàn)有連 接的網(wǎng)絡傳輸能力中，減去已經(jīng)為業(yè)務分配的傳輸資源。網(wǎng)絡連接M的原有 傳輸能力為S^，分配給傳輸需求為A的業(yè)務&后，網(wǎng)絡連接w,的更新傳 輸能力為S< =^8)^ - & 。網(wǎng)絡連接傳輸能力的更新可以保證網(wǎng)絡連接情況的 準確性，從而順利進行下一輪網(wǎng)絡排序過程。
第一判斷模塊48,判斷各個業(yè)務是否全部分配了網(wǎng)絡，如果各個業(yè)務已 全部分配網(wǎng)絡，則第一判斷模塊控制將分配結果70發(fā)送到執(zhí)行模塊60;如 果業(yè)務中還有未分配網(wǎng)絡的，則管理模塊40繼續(xù)為未分配網(wǎng)絡的業(yè)務分配網(wǎng) 絡。
如圖3所示，執(zhí)行模塊60根據(jù)分配結果70將各個業(yè)務轉移到對應分配的網(wǎng)絡，其包括第二判斷模塊61、業(yè)務轉移模塊62、切換接入模塊63 和資源釋放模塊64。
第二判斷模塊61,判斷目標網(wǎng)絡是否為新網(wǎng)絡連接，當目標網(wǎng)絡是新網(wǎng) 絡連接時，第二判斷模塊61將分配結果70發(fā)送至切換接入模塊63;當目標 網(wǎng)絡不是新網(wǎng)絡連接時，第二判斷模塊61將分配結果70發(fā)送至業(yè)務轉移模 塊62。
業(yè)務轉移模塊62，接收分配結果70,根據(jù)分配結果70將各個業(yè)務轉移 到對應的候選網(wǎng)絡中。
切換接入模塊63，接收分配結果70,按照目標網(wǎng)絡在業(yè)務分配中預留的 網(wǎng)絡資源，進行切換準備和接入鑒權，此時執(zhí)行切換過程，建立新的連接來 承載該業(yè)務。
資源釋放模塊64，在對所有業(yè)務進行網(wǎng)絡分配完成后，對剩余的網(wǎng)絡進 行資源釋放，即控制沒有使用的網(wǎng)絡連接進入睡眠狀態(tài)或關閉連接。
如圖4所示，本發(fā)明實施例的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，包括 以下步驟
步驟l，觸發(fā)多連接管理；
步驟2，確定候選網(wǎng)絡集合；
步驟3，給各個業(yè)務分配網(wǎng)絡；
步驟4,將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡。
其中，步驟1具體為根據(jù)網(wǎng)絡總傳輸能力ZS『,和業(yè)務總傳輸需求
的變化觸發(fā)多連接管理。 如圖5所示，步驟2中確定候選網(wǎng)絡集合具體包括; 步驟2b，判斷現(xiàn)有網(wǎng)絡總傳輸能力^萬^是否小于業(yè)務總傳輸需求
當2>^<2>*時，執(zhí)行步驟2c，當5]^^》z^時，直接執(zhí)行步
驟3;
步驟2c，查詢其他未連接的可用網(wǎng)絡，選擇至少m個新網(wǎng)絡A^加入到 候選網(wǎng)絡集合， 形成新候選網(wǎng)絡集合
步驟2d,計算新候選網(wǎng)絡集合的總傳輸能力J]^^ ,判斷網(wǎng)絡總傳輸
能力SS『,是否大于業(yè)務總傳輸需求ZA,如果SS『^SA,執(zhí)行步 驟2e,如果^5『,<2]&,返回步驟2c; 步驟2e,新的候選網(wǎng)絡集合確定。
優(yōu)選的，根據(jù)各個網(wǎng)絡的傳輸能力，用新網(wǎng)絡替換候選網(wǎng)絡集合中不可 用的網(wǎng)絡或傳輸能力小的網(wǎng)絡。當新選擇的網(wǎng)絡傳輸能力很好時，由于新網(wǎng) 絡已經(jīng)確定且必須加入候選網(wǎng)絡集合，可以考慮去除原有連接中不可用的網(wǎng) 絡連接或替換原有連接中傳輸能力較差的網(wǎng)絡。但仍需要滿足候選網(wǎng)絡集合
中所有網(wǎng)絡的傳輸能力可以滿足多業(yè)務傳輸需求，即S丑W^2]A 。
步驟3中之前包括確定各個業(yè)務的優(yōu)先級，具體為根據(jù)業(yè)務的類型和 業(yè)務的服務質量規(guī)定確定各個業(yè)務的優(yōu)先級。 如圖6所示，步驟3具體包括
步驟3a，根據(jù)業(yè)務的類型和業(yè)務的服務質量規(guī)定對各個業(yè)務設置權重；步驟3b，按照各個業(yè)務的優(yōu)先級順序以及各個業(yè)務的權重，為每個業(yè)務 進行候選網(wǎng)絡排序，計算得出每個業(yè)務候選網(wǎng)絡的排序分數(shù)； 步驟3c,根據(jù)排序結果給各個業(yè)務分配網(wǎng)絡； 步驟3d,更新網(wǎng)絡資源信息；
步驟3e，判斷各個業(yè)務是否全部分配網(wǎng)絡，如果是，則執(zhí)行步驟4;如 果否，則返回步驟3b。
其中，步驟3a中，可以根據(jù)用戶需要或網(wǎng)絡統(tǒng)計值為各個業(yè)務設置權重； 或利用層次分析法生成相對重要性矩陣，用特征向量法得出各個業(yè)務的權重。
步驟3b中為每個業(yè)務的候選網(wǎng)絡進行排序過程中，對于所有實時或類實 時業(yè)務，優(yōu)先選用已有的一個網(wǎng)絡連接傳輸業(yè)務，網(wǎng)絡性能應滿足A、A, A為網(wǎng)絡的最小時延，其原因是此類業(yè)務對時延要求敏感，處理要快速，因 此不考慮多連接為單業(yè)務提供服務的方式。而對于非實時業(yè)務(網(wǎng)絡排序的 優(yōu)先級最低)，則可能存在多網(wǎng)絡連接為一個業(yè)務服務的情形，其核心思想是
利用剩余帶寬為業(yè)務服務，網(wǎng)絡性能應滿足I^K々A。例如對于ftp業(yè)務，
可以只將候選網(wǎng)絡的帶寬從大到小(或按照成本從低到高)進行排序，如果 最大帶寬能滿足則使用相應的網(wǎng)絡連接，如果不能就再加上次大的，依此類 推找到可以提供該業(yè)務的多個網(wǎng)絡連接。
步驟3b中，還可以根據(jù)網(wǎng)絡的實際情況和用戶的業(yè)務要求，用簡單加權 和法(Simple Additive Weighting,簡稱SAW)、逼近理想解排序法、代價 函數(shù)法或加權馬爾可夫鏈法對每個業(yè)務進行候選網(wǎng)絡排序。
步驟3C可以包括設排序分數(shù)最高的為第一排序分數(shù)&arge,，其對應的
候選網(wǎng)絡為目標網(wǎng)絡，業(yè)務當前網(wǎng)絡的排序分數(shù)為第二排序分數(shù)S，^,，當SargW = S，^時，第 一排序分數(shù)&arg"對應的目標網(wǎng)絡即為業(yè)務當前網(wǎng)絡， 不進行業(yè)務轉移；當〉 S^，,時，即第一排序分數(shù)&argw對應的目標 網(wǎng)絡的業(yè)務性能優(yōu)于業(yè)務當前網(wǎng)絡的業(yè)務性能，將業(yè)務轉移到第 一排序分凄t
又arge,對應的目標網(wǎng)絡。
如果目標網(wǎng)絡對于業(yè)務性能的提升較大，可以補償網(wǎng)絡開銷的代價，貝寸 將業(yè)務轉移到目標網(wǎng)絡上；但是如果目標網(wǎng)絡對于業(yè)務性能的提升較小，反
而造成了較大的網(wǎng)絡開銷，則認為這種業(yè)務轉移是沒有必要的。因為目標網(wǎng)
絡的選擇不一定是最優(yōu)的，而是最適合的，需要考慮業(yè)務性能與網(wǎng)絡開銷的
折中，不能夠因為過度追求性能的最優(yōu)而造成很大的網(wǎng)絡開銷和資源浪費。
S_
u target" current ,,
因此，更優(yōu)的，步驟3c還可以包括設置一門限值《，當-^-
O current
S — S
時，不進行業(yè)務轉移；而當~"^->《時，將業(yè)務轉移到目標網(wǎng)絡。
在本實施例中，排序前，每一種業(yè)務都對應著一個或多個網(wǎng)絡。實時類 業(yè)務一般對應一個網(wǎng)絡，而非實時類業(yè)務在多網(wǎng)絡連接情況下可能由多個網(wǎng) 絡提供服務。在排序中，實時類業(yè)務的當前網(wǎng)絡和目標網(wǎng)絡一般只是一個網(wǎng) 絡，而非實時類業(yè)務的當前網(wǎng)絡和目標網(wǎng)絡可能是多個網(wǎng)絡連接資源的匹配，
此時步驟3c中的和5^ge,是多連接加權后得到的結果。 以下以SAW方法為例對每個業(yè)務的候選網(wǎng)絡進行排序。 在SAW方法中，每一個候選網(wǎng)絡z'的得分由每一個參數(shù)/的歸一化值 乘
以參數(shù)的權重值,相加而得。所選網(wǎng)絡《,為
<formula>formula see original document page 19</formula>
其中W表示參數(shù)的數(shù)目，M表示候選網(wǎng)絡的數(shù)目。首先對需要考慮的所有參數(shù)進行歸一化，不同的參數(shù)對應不同的歸一化
方法，比如對于帶寬等參數(shù)，希望其越大越好，其參數(shù)的歸一化方法是
x,).
r. = —11~
工乂
而對于成本等參數(shù)，希望其越小越好，則這一類的參數(shù)的歸一化方法是
將每個參數(shù)歸一化以后，通過與既定的相對應的權值相乘，得到最終的結果, 作為判決依據(jù)。
候選網(wǎng)絡集合中各網(wǎng)絡的當前信息用矩陣"表示，作為輸入?yún)?shù)矩陣, 每一行代表一個網(wǎng)絡，每一列代表一個決策參數(shù)，如時延、帶寬、價格等。
例如，假設該矩陣D如下所示
10 30 80 0.909 1 0.5—
7 40 80 0.909 0.091 0.5
1 80 20 0.283 0.909 1
2 40 40 0.283 0.717 1
為業(yè)務&設置的權重用矩陣H^表示，其每一列對應網(wǎng)絡信息矩陣D的
每一列，代表為一個決策參數(shù)設置的權重值。例如，語音和文件下載的權重wv 和wrf分別為
wv =
wrf =
利用SAW算法，按照參數(shù)歸一化的方法將矩陣D轉換成歸一化決策矩陣D' 為
Z)=
4<formula>formula see original document page 21</formula>
對應于業(yè)務設置的權重,通過加權求和計算最終得到&業(yè)務對應于 各個候選網(wǎng)絡的排序分數(shù)計算結果4。例如，對應于語音應用和文件下載的 權重，最終計算得到語音應用和文件下載業(yè)務的排序分數(shù)計算結果4， 4分
別如下
4 =
4=
矩陣4t的每一列表示一個網(wǎng)絡的最終排序分數(shù)。其中排序分數(shù)最大值對
應的網(wǎng)絡作為目標網(wǎng)絡，對應分數(shù)記為,當前網(wǎng)絡的對應分數(shù)記為
步驟3d中更新網(wǎng)絡資源信息，為計算業(yè)務分配網(wǎng)絡后的剩余候選網(wǎng)絡集 合的傳輸能力。按照業(yè)務優(yōu)先級順序，為一個業(yè)務匹配好相應的網(wǎng)絡資源后， 需要更新候選網(wǎng)絡集合中各連接的傳輸能力，即從現(xiàn)有連接的網(wǎng)絡傳輸能力 中，減去已經(jīng)為業(yè)務分配的傳輸資源。網(wǎng)絡連接AA,的原有傳輸能力為5W， 分配給傳輸需求為&的業(yè)務&后，網(wǎng)絡連接w,的更新傳輸能力為 5< =5^. -^ 。網(wǎng)絡連接傳輸能力的更新可以保證網(wǎng)絡連接情況的準確性， 從而順利進行下一輪網(wǎng)絡排序過程。
其中，步驟3e中判斷各個業(yè)務是否全部分配網(wǎng)絡的方法為，多連接通 信中終端承載K類業(yè)務，在多連接管理啟動后，要按照上述方法為這K類業(yè) 務逐一分配網(wǎng)絡連接資源，共需分配t-K次。t可以采用計數(shù)器進行計數(shù)。 每當一個業(yè)務分配完畢時有tU。當t二0時，網(wǎng)絡分配結束，繼續(xù)步驟4;如果t〉0,則返回步驟3b繼續(xù)為下一個業(yè)務分配網(wǎng)絡。 如圖7所示，步驟4具體包括
步驟4a,判斷目標網(wǎng)絡是否為新的網(wǎng)絡連接，如果是，則執(zhí)行步驟4c,
■irr莩$ 拙弁岳聰
,r Z|、 , J, W I ^ 乂 I U ，
步驟4b，如果各個業(yè)務已全部分配網(wǎng)絡，將各個業(yè)務轉移到對應的目標 網(wǎng)絡；如果業(yè)務中還有未分配網(wǎng)絡的，則繼續(xù)為未分配網(wǎng)絡的業(yè)務分配網(wǎng)絡；
步驟4c,按照目標網(wǎng)絡在業(yè)務分配中預留的網(wǎng)絡資源，進行切換準備和 接入鑒權，并執(zhí)行切換過程，建立新的網(wǎng)絡以承載業(yè)務；
步驟4d，在對所有業(yè)務進行網(wǎng)絡分配完成后，對剩余的網(wǎng)絡進行資源釋 放，即沒有使用的網(wǎng)絡連接進入睡眠狀態(tài)或關閉連接。
本發(fā)明的一種移動通信多業(yè)務多連接的管理方法及管理系統(tǒng)，適應多連 接多業(yè)務需要，將傳統(tǒng)的移動性管理方法中切換觸發(fā)、切換決策、切換執(zhí)行 過程改變?yōu)槎噙B接觸發(fā)、多連接決策、多連接管理、業(yè)務轉移與切換接入過 程，為多連接應用場景下承載多業(yè)務提供了一套完整的方法。該管理方法及 管理系統(tǒng)解決了多業(yè)務的傳輸需求與多連接的傳輸能力之間的匹配問題，充 分利用多連接網(wǎng)絡資源，通過候選網(wǎng)絡排序和業(yè)務連接匹配計算為各業(yè)務選 擇最適合的網(wǎng)絡連接，保證終端多業(yè)務的QoS要求和多連接網(wǎng)絡資源的合理 使用。本發(fā)明采用模塊化的結構，有利于功能配置和具體實現(xiàn)。
應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本發(fā)明也并不僅 限于上述舉例， 一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均 應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍中。
權利要求
1、一種移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在于，包括以下步驟觸發(fā)多連接管理；確定候選網(wǎng)絡集合；給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡；將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡。
2、 根據(jù)權利要求1所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，所述觸發(fā)多連接管理包括根據(jù)網(wǎng)絡傳輸能力和業(yè)務傳輸需求的變化觸 發(fā)多連接管理。
3、 根據(jù)權利要求1所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，所述確定候選網(wǎng)絡集合具體包括計算候選網(wǎng)絡集合的總傳輸能力和所述業(yè)務的總傳輸需求； 當所述總傳輸能力小于所述總傳輸需求時，查詢其他未連接的可用網(wǎng)絡， 選擇至少一個新網(wǎng)絡力口入到所述候選網(wǎng)絡集合，形成新候選網(wǎng)絡集合；當所 述總傳輸能力大于或等于所述總傳輸需求時，確定當前已連接的可用網(wǎng)絡為 候選網(wǎng)絡集合；計算所述新候選網(wǎng)絡集合的總傳輸能力，當所述新候選網(wǎng)絡集合的總傳 輸能力大于或等于所述業(yè)務的總傳輸需求時，所述新候選網(wǎng)絡集合確定；如 果所述新候選網(wǎng)絡集合的總傳輸能力小于所述業(yè)務的總傳輸需求，則繼續(xù)添 加新網(wǎng)絡直到所述新候選網(wǎng)絡集合的總傳輸能力大于或等于所述業(yè)務的總傳 輸需求。
4、 根據(jù)權利要求3所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，根據(jù)各個網(wǎng)絡的傳輸能力，用所述新網(wǎng)絡替換候選網(wǎng)絡集合中的至少一 個網(wǎng)纟各。
5、 根據(jù)權利要求1所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，所述給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡前還包括根據(jù)所述業(yè)務的類型和所述業(yè) 務的服務質量規(guī)定確定各個業(yè)務的優(yōu)先級。
6、 根據(jù)權利要求5所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，所述給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡具體包括根據(jù)所述業(yè)務的類型和所述業(yè)務的服務質量規(guī)定對各個業(yè)務設置權重； 按照所述各個業(yè)務的優(yōu)先級順序以及所述各個業(yè)務的權重，為所述每個 業(yè)務進行候選網(wǎng)絡排序，計算得出所述每個業(yè)務候選網(wǎng)絡的排序分數(shù)； 根據(jù)所述排序分數(shù)給所述業(yè)務分配網(wǎng)絡。
7、 根據(jù)權利要求6所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在于，計算得出所述排序分數(shù)最高的為第 一排序分數(shù)，所述第 一排序分數(shù)對應 的候選網(wǎng)絡為目標網(wǎng)絡，所述業(yè)務當前網(wǎng)絡的排序分tt為第二排序分數(shù)，當 所述第一排序分數(shù)等于所述第二排序分數(shù)時，所述業(yè)務當前網(wǎng)絡即為目標網(wǎng) 絡，不進行業(yè)務轉移；當所述第一排序分數(shù)大于所述第二排序分數(shù)時，將所 述業(yè)務轉移到所述目標網(wǎng)絡。
8、 才艮據(jù)權利要求7所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在utarget"current ^ ,于，設置一門限值《，當^^-^f時，^arge,為所述第一排序分數(shù)，J current^群w為所述第二排序分數(shù)，不進行業(yè)務轉移；當 時，將所述業(yè)務轉移到所述目標網(wǎng)絡。
9、 根據(jù)權利要求3所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征在 于，所述給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡后，包括計算為所述業(yè)務分配網(wǎng)絡后的 剩余候選網(wǎng)絡集合的傳輸能力。
10、 根據(jù)權利要求1所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，其特征 在于，所述將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡前還包括判斷所述各個業(yè)務是否全部分配網(wǎng)絡，如果所述各個業(yè)務已全部分配網(wǎng) 絡，將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡；如果所述業(yè)務中還有未分配網(wǎng)絡的，則 繼續(xù)為所述未分配網(wǎng)絡的業(yè)務分配網(wǎng)絡。
11、 根據(jù)權利要求7至10中任意一項所述的移動通信多業(yè)務多連接的管 理方法，其特征在于，所述將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡，具體包括判斷所述目標網(wǎng)絡是否為新連接的網(wǎng)絡；如果所述目標網(wǎng)絡是新連接的網(wǎng)絡，則按照目標網(wǎng)絡在業(yè)務分配中預留 的網(wǎng)絡資源，進行切換準備和接入鑒權，并執(zhí)行切換過程；如果目標網(wǎng)絡不是新連接的網(wǎng)絡，則將所述業(yè)務轉移到所述目標網(wǎng)絡。
12、 一種移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，包括 觸發(fā)模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡總傳輸能力和業(yè)務總傳輸需求的變化生成觸發(fā)信號；管理模塊，用于接收所述觸發(fā)信號得出給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡的分配 結果；執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述分配結果將所述各個業(yè)務轉移到對應分配的網(wǎng)絡。
13、 根據(jù)權利要求12所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理模塊包括網(wǎng)絡確定模塊和匹配模塊，所述網(wǎng)絡確定模塊用于根據(jù)所述網(wǎng)絡總傳輸能力和所述業(yè)務總傳輸需求確定候選網(wǎng)絡集合；所述匹配模塊用于根據(jù)所述候選網(wǎng)絡集合為所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡。
14、 根據(jù)權利要求13所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理模塊還包括優(yōu)先級確定模塊，用于根據(jù)業(yè)務的類型和服務質量規(guī)定確定所述各個業(yè)務的優(yōu)先級。
15、 根據(jù)權利要求14所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理模塊還包括權重設置模塊和排序計算模塊，所述權重設置模塊用于對各個業(yè)務設置權重；所述排序計算模塊用于按照所述優(yōu)先級確定模塊確定的所述各個業(yè)務的優(yōu)先級以及所述權重設置模塊設置的所述各個業(yè)務的權重，為所述每個業(yè)務進行候選網(wǎng)絡排序，并計算所述每個業(yè)務候選網(wǎng)絡的排序分數(shù)；所述匹配it塊才艮據(jù)所述排序分數(shù)為所述每個業(yè)務分配網(wǎng)絡。
16、 根據(jù)權利要求15所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述權重設置模塊根據(jù)用戶需要或網(wǎng)絡統(tǒng)計值為所述各個業(yè)務設置權重，或利用層次分析法生成相對重要性矩陣，用特征向量法得出所述各個業(yè)務的權重。
17、 根據(jù)權利要求15所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述排序計算模塊包括算法數(shù)據(jù)庫，所述算法數(shù)據(jù)庫中存儲對所述每個業(yè)務進行候選網(wǎng)絡排序的算法，所述算法包括簡單加權和法、逼近理想解排序法、代價函數(shù)法和加權馬爾可夫鏈法中至少 一個算法。
18、 根據(jù)權利要求15所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述排序計算^t塊計算得出所述排序分數(shù)最高的為第一排序分數(shù)，所述第一排序分數(shù)對應的候選網(wǎng)絡為目標網(wǎng)絡，所述業(yè)務當前網(wǎng)絡的排序分數(shù)為第二排序分數(shù)，當所述第一排序分數(shù)等于所述第二排序分數(shù)時，所述目標網(wǎng)絡即為所述業(yè)務當前網(wǎng)絡；當所述第一排序分數(shù)大于所述第二排序分數(shù)時，給所述業(yè)務分配所述目標網(wǎng)絡。
19、 根據(jù)權利要求18所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述排序計算沖莫塊設置一門卩艮值C ，S — Sutarget^current z z o rt當-^-^ ;時，S^ge,為所述第 一排序分數(shù)，《SCMr，,為所述0 current第二排序分數(shù)，所述目標網(wǎng)絡即為所述業(yè)務當前網(wǎng)絡； - 當-^->《時，所述匹配模塊將所述目標網(wǎng)絡分配給所述業(yè)務。
20、 根據(jù)權利要求12至19中任意一項所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理模塊還包括網(wǎng)絡資源更新模塊，當所述管理模塊為業(yè)務分配網(wǎng)絡后，所述網(wǎng)絡資源更新才莫塊計算為所述業(yè)務分配網(wǎng)絡后的剩余候選網(wǎng)絡集合的傳輸能力。
21、 根據(jù)權利要求12至19中任意一項所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，所述管理模塊還包括第一判斷模塊，用于判斷所述各個業(yè)務是否全部分配了網(wǎng)絡，如果所述各個業(yè)務已全部分配網(wǎng)絡，則所述第一判斷^t塊將分配結果發(fā)送到所述業(yè)務轉移模塊；如果所述業(yè)務中還有未分配網(wǎng)絡的，則所述管理模塊繼續(xù)為所述未分配網(wǎng)絡的業(yè)務分配網(wǎng)絡。
22、 根據(jù)權利要求12所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行模塊包括業(yè)務轉移模塊，用于根據(jù)所述分配結果將所述業(yè)務轉移到對應的所述目標網(wǎng)絡中。
23、 根據(jù)權利要求22所述的移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行模塊還包括第二判斷模塊和切換接入模塊，所述第二判斷模塊用于判斷所述目標網(wǎng)絡是否為新網(wǎng)絡連接，當目標網(wǎng)絡是新網(wǎng)絡連接時，所述第二判斷模塊將所述分配結果發(fā)送至所述切換接入模塊；當目標網(wǎng)絡不是新網(wǎng)絡連接時，所述第二判斷^^塊將所述分配結果發(fā)送至所述業(yè)務轉移一莫塊；所述切換接入模塊用于根據(jù)所述分配結果，按照所述目標網(wǎng)絡在業(yè)務分配中預留的網(wǎng)絡資源，進行切換準備和接入鑒權，并執(zhí)行切換過程，建立新的連接來承載該業(yè)務。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動通信多業(yè)務多連接的管理方法，包括如下步驟，觸發(fā)多連接管理；確定候選網(wǎng)絡集合；給所述各個業(yè)務分配網(wǎng)絡；將各個業(yè)務轉移到對應的網(wǎng)絡。本發(fā)明還公開了一種移動通信多業(yè)務多連接的管理系統(tǒng)。本發(fā)明的管理方法及管理系統(tǒng)解決了多業(yè)務的傳輸需求與多連接的傳輸能力之間的匹配問題，充分利用多連接網(wǎng)絡資源。通過候選網(wǎng)絡排序和業(yè)務連接匹配計算為各業(yè)務選擇最適合的網(wǎng)絡連接資源，保證終端多業(yè)務的QoS要求和多連接網(wǎng)絡資源的合理使用。
文檔編號H04W36/26GK101662810SQ20081011913
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
發(fā)明者芳 劉, 平 張, 聰 彭, 瑩 王, 俊 袁, 磊 鄭 申請人:中國移動通信集團公司