专利名称：一种wlan分流方法和分流网元的制作方法
技术领域：
本发明涉及第三代移动通信技术(3G, 3rd_Generation)网络和无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Network)间的分流技术，尤其涉及一种WLAN分流方法和分流网元。
背景技术：
近年来，随着3G智能终端与运营商业务的快速发展，移动数据流量呈现爆发式增长。智能终端和数据卡的大量使用，使得5%的用户占据了移动网络中大约50%的流量。另外，目前还面临在城区中心小区的拥塞问题，大约80%的数据流量来自于10%的小区站点。而且，在一些区域，无论从成本还是社会角度都不太可能继续部署小区基站。而各种服务则继续需要大量的带宽资源，如在未来三年，视频将占据大约64%的移动数据业务。 在这种环境下，就需要为缓解3G网络压力寻找解决方法。为了处理流量的增长，如果使用传统的机制去扩充网络容量，将会需要较高的投资代价。因此，目前大多采用数据分流策略，以保证所有用户的高质量服务体验。而WLAN的使用既可以最小化数据成本，也可以使运营商更好的利用现有蜂窝网络，于是WLAN便成为目前3G数据分流最有效的手段之一。所谓分流(offload)，是指将移动数据业务从一个网络迁移至另外的网络，该操作对于用户透明，这是有效减少网络拥塞的关键组成部分。例如为保证付费用户接入移动视频，在繁忙的城市小区，在网络拥塞时，付费用户的视频体验将会下降；如果用户接入此区域的热点，其终端设备将探测到WLAN网络，并且重定向至WLAN网络，一旦连接到WLAN网络，用户视频流服务将平滑迁移至WLAN网络；从36切换至WLAN，对于用户来说是透明的。移动数据分流将减少投资代价，并且通过在网络间平衡业务需求来提升经济效益。目前运营商正期待部署数据分流策略去解决以下的拥塞点I、负担过重的核心网网元在业务达到核心网网元之前，直接路由业务至互联网，分流这些网元的负载，减少回程(backhaul)成本；所述核心网网元如网关GPRS支持节点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)、分组数据网络网关(PDN-GW, Packet Data NetworkGateway)等；2、拥塞小区分流拥塞小区(如WLAN热区)的用户数据流至其他接入。目前，为了更好的提升分流方法的灵活性，第三代合作伙伴计划(3GPP，The3rdGeneration Partnership Project)已经在版本 IO(RlO)中引入了网络协议(IP, InternetProtocol)流移动性，在同时支持3G和WLAN接入的网络中，使得选择的IP流在两种不同接入间无缝移动。分流机制基于运营商控制和业务流特征。如图I所示，为现有技术中3GPP、WLAN交互(3GPP I-ffLAN)的架构示意图。通常，移动用户会选择WLAN接入网络用于与互联网的通信，因为WLAN接入网络提供高带宽，并且选择业务流流量从3G网络分流至WLAN网络；当WLAN网络不能使用时，才使用3G网络。图I中的WLAN接入网关(WAG，WLAN Access Gateway)，负责路由来往WLAN接入网络和分组数据网关(PDG,Packet Data Gateway)的数据。PDG应用服务质量(QoS,Quality of Service)机制，使得运营商为不同用户和业务类型提供基于策略的控制；路由来往报文数据网络的业务。高优先级业务(如高清视频、自营业务等)可能使用高质量的网络,要求少的业务将使用尽力传输的互联网。目前，分流网关的分流策略主要包括I、业务流类型,如 IP 语音(VoIP, Voice over Internet Protocol)、视频、游戏、数据业务等；2、业务流差分服务代码点(DSCP, Differentiated Services Code Point)标记；3、用户位置和实时小区条件；4、运营商的特定流策略管理。
因此，在分流网关上需要提供复杂的分流管理，如哪些用户、设备、应用在何种情况下进行分流。而在大多数情况下，用户通过WLAN接入连接至互联网，就意味着移动运营商失去了对用户的控制，并且不能为用户提供更优质的服务和对数据传送进行计费。由此可以看出，目前分流网关上通常基于业务流的粒度进行分流，需要识别业务流类型、或业务流所需服务质量类别、或运营商特定流策略管理等，依此进行业务流的分流操作。现有的分流策略颗粒较细，实现复杂度较高，对分流网关的设备性能要求较高，部署起来成本代价较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种WLAN分流方法和分流网元，以解决现有的分流策略实现复杂度较高，对分流网关的设备性能要求较高，部署成本较高的问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种无线局域网(WLAN)分流方法，该方法包括分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级；所述分流网元根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。所述分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级，根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，具体为所述分流网元中预先存储基于签约等级的报文分流映射策略表，所述映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系；所述分流网元根据报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级，并选择匹配的分流路径。所述分流路径包括分流至互联网、分流至WLAN锚点、分流至蜂窝网锚点。所述等级标识为802. IP优先级或IP地址。所述等级标识为802. IP优先级时，该方法进一步包括所述终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与传输类别标识(TCID)的映射关系，选择相应的TCID携带在802. Ile报文中发送给所述终端的接入点(AP)；所述AP根据接收的802. IIe报文中的TCID，将所述802. Ile报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将所述802. IP报文发送至分流网元；
所述分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径。所述等级标识为802. IP优先级时，该方法进一步包括所述终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与虚拟AP的映射关系，选择连接至相应的虚拟AP ；所述AP根据预设的虚拟AP与802. IP优先级的映射关系，将终端的报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将所述802. IP报文发送至分流网元；所述分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径。
所述等级标识为IP地址时,该方法进一步包括终端向其AP发送802. 11报文，报文中携带网络侧根据用户签约等级为终端分配的IP地址；所述AP将收到的802. 11报文转换成以太报文发送到AC ；所述AC根据报文的IP报文头中的源IP地址、以及报文分流映射策略表，确定终端用户的签约等级，选择匹配的分流路径。本发明还提供了一种分流网元，包括报文接收模块，用于根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级；分流模块，用于根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。所述分流网元进一步包括存储模块，用于存储基于签约等级的报文分流映射策略表，所述映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系；相应的，所述报文接收模块进一步用于，根据终端的报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级。所述分流路径包括分流至互联网、分流至WLAN锚点、分流至蜂窝网锚点。所述等级标识为802. IP优先级或IP地址。本发明所提供的一种WLAN分流方法和分流网元，基于用户签约等级进行WLAN分流，其实现简单方便，降低了分流网关上的实现复杂度和成本。另外，在此种分流机制中，运营商并没有失去对用户的控制，能根据用户签约类型，为用户提供差别服务和数据传输，实现不同的计费。
图I为现有技术中3GPP I-WLAN架构的示意图；图2为本发明一种WLAN分流方法的流程图；图3为本发明一种分流网元的结构示意图；图4为本发明中基于用户签约等级的WLAN分流的示意图；图5为本发明实施例一中基于802. Ile的分流方法的流程图；图6为本发明实施例二中基于VAP的分流方法的流程图；图7为本发明实施例三中基于IP地址的分流方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。本发明所提供的一种WLAN分流方法，如图2所示，主要包括以下步骤步骤201，分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级。步骤202，分流网元根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。具体的，分流网元中可以预先存储基于签约等级的报文分流映射策略表，该映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系；分流网元根据报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级，并选择匹配的分流路径。
在无线接入侧和网络侧，终端和网络根据用户签约等级，可以为用户提供对应等级的无线接入服务和网络传输服务。其中，所述分流路径包括分流至互联网、分流至WLAN锚点、分流至蜂窝网锚点。等级标识可以为802. IP优先级或IP地址。对应上述WLAN分流方法，本发明还提供了一种分流网元，如图3所示，包括报文接收模块10、分流模块20和存储模块30。其中，报文接收模块10，用于根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级。分流模块20，用于根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。存储模块30，用于存储基于签约等级的报文分流映射策略表，所述映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系。所述报文接收模块10根据终端的报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级。需要说明的是，在3GPP I-WLAN架构中，无线接入控制器(AC，Access Control)可以作为所述分流网元，实现分流网元的上述功能。而在某些应用中，接入点(AP，AccessPoint)和AC是合设的、即合设在同一网元设备中，对于这种情况，本发明所指的分流网元即是指该合设的网元设备中的AC功能模块。本发明后续的实施例中都以AP和AC分设的结构为例进行说明，对于AP和AC合设的结构，其在实现WLAN分流的操作上与AP和AC分设的结构是相同的。另外，在实际应用中，等级标识为802. IP优先级的WLAN分流方法可以采用基于802. Ile的分流、或者基于虚拟AP (VAP, Virtual Access Point)的分流。基于802. Ile的分流，具体为终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与传输类别标识(TCID，TrafficCategory Identifier)的映射关系,选择相应的TCID携带在802. Ile报文中发送给终端的AP；AP根据接收的802. IIe报文中的TCID，将所述802. Ile报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将所述802. IP报文发送至分流网元；分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输终端的报文。基于VAP的分流，具体为终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与VAP的映射关系，选择连接至相应的虚拟AP ；AP根据预设的VAP与802. IP优先级的映射关系，将终端的报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将802. IP报文发送至分流网元；分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输终端的报文。等级标识为IP地址的WLAN分流方法具体为终端向其AP发送802. 11报文，报文中携带网络侧根据用户签约等级为终端分配的IP地址；AP将收到的802. 11报文转换成以太报文发送到AC ；AC根据报文的IP报文头中的源IP地址、以及报文分流映射策略表，确定终端用户 的签约等级，选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输终端的报文。下面结合图4所示的WLAN分流示意图，对基于802. Ile的分流方法的实施例进行详细说明。在基于802. Ile的分流方法中，需要终端和AP支持802. Ile协议；且基于82. Ile的分流方法，需要在无线侧、终端和网络侧配合通过802. Ile机制，可以为不同用户提供不同等级的QoS服务。在基于802. Ile的分流方法中，终端根据用户的签约套餐，在发送报文的802. Ile帧头中设置匹配签约等级的等级标识；AP将收到的802. Ile帧头中的等级标识转换为802. IP报文中的优先级标识；AC收到802. IP报文后，根据802. IP帧头中的优先级标识，选择对应的分流路径。如图5所示，基于802. Ile的分流流程主要包括以下步骤步骤501，AC从策略服务器获取基于用户签约等级的报文分流映射策略表。该报文分流映射策略表中，包含802. IP优先级、签约等级与分流路径的映射关系。步骤502，UE第一次开机或者UE的用户签约套餐更新时，用户需要在终端的登录管理软件上登记自己的用户签约等级，用于连接至WLAN网络。步骤503，UE从策略服务器下载用户签约套餐与802. Ile传输类别标识(TCID，Traffic Category Identifier)的映射表策略。映射表策略可以通过管理软件从策略服务器下载。步骤504，终端根据用户签约等级和802. lie TCID的映射表，选择合适的TCID和802. Ile接入种类队列，发送802. Ile报文到AP。步骤505，AP通过无线侧收到来自于终端的802. Ile报文后，根据收到802. Ile报文中的TCID，将802. lie MAC报文转换成对应优先级的802. IP报文，然后转发至AC。步骤506，AC收到802. IP报文后，根据802. IP对应的用户签约等级，选择合适的分流路径发送该报文。该分流路径可以是转发报文至蜂窝网锚点设备，或转发报文至无线局域网本地移动锚点(W_LMA，WLAN Local Mobility Anchor)以提供移动性管理，或直接转发报文至Internet。本实施例中，802. lie TCID的传输流类别说明如下802. Ile帧头中，TCID占据有3个比特，共有8个传输种类，如下表I所示
权利要求
1.一种无线局域网(WLAN)分流方法，其特征在于，该方法包括 分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级； 所述分流网元根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。
2.根据权利要求I所述WLAN分流方法，其特征在于，所述分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级，根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，具体为 所述分流网元中预先存储基于签约等级的报文分流映射策略表，所述映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系； 所述分流网元根据报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级，并选择匹配的分流路径。
3.根据权利要求I或2所述WLAN分流方法，其特征在于，所述分流路径包括分流至互联网、分流至WLAN锚点、分流至蜂窝网锚点。
4.根据权利要求I或2所述WLAN分流方法，其特征在于，所述等级标识为802.IP优先级或IP地址。
5.根据权利要求4所述WLAN分流方法，其特征在于，所述等级标识为802.IP优先级时，该方法进一步包括 所述终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与传输类别标识(TCID)的映射关系，选择相应的TCID携带在802. Ile报文中发送给所述终端的接入点(AP)； 所述AP根据接收的802. IIe报文中的TCID，将所述802. Ile报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将所述802. IP报文发送至分流网元； 所述分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径。
6.根据权利要求4所述WLAN分流方法，其特征在于，所述等级标识为802.IP优先级时，该方法进一步包括 所述终端根据用户签约等级、以及预设的签约等级与虚拟AP的映射关系，选择连接至相应的虚拟AP ； 所述AP根据预设的虚拟AP与802. IP优先级的映射关系，将终端的报文转换为对应优先级的802. IP报文，并将所述802. IP报文发送至分流网元； 所述分流网元根据所述802. IP报文对应的签约等级，选择匹配的分流路径。
7.根据权利要求4所述WLAN分流方法，其特征在于，所述等级标识为IP地址时，该方法进一步包括 终端向其AP发送802. 11报文，报文中携带网络侧根据用户签约等级为终端分配的IP地址； 所述AP将收到的802. 11报文转换成以太报文发送到AC ； 所述AC根据报文的IP报文头中的源IP地址、以及报文分流映射策略表，确定终端用户的签约等级，选择匹配的分流路径。
8.一种分流网元，其特征在于，包括 报文接收模块，用于根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级； 分流模块，用于根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。
9.根据权利要求8所述分流网元，其特征在于，所述分流网元进一步包括存储模块，用于存储基于签约等级的报文分流映射策略表，所述映射策略表中包含等级标识、签约等级与分流路径的映射关系； 相应的，所述报文接收模块进一步用于，根据终端的报文中的等级标识，以及所述映射策略表，确定终端用户的签约等级。
10.根据权利要求8或9所述分流网元，其特征在于，所述分流路径包括分流至互联网、分流至WLAN锚点、分流至蜂窝网锚点。
11.根据权利要求8或9所述分流网元，其特征在于，所述等级标识为802.IP优先级或IP地址。
全文摘要
本发明公开了一种无线局域网(WLAN)分流方法和分流网元，方法包括分流网元根据来自终端的报文中的等级标识，确定终端用户的签约等级；分流网元根据终端用户的签约等级选择匹配的分流路径，并按所选的分流路径传输所述报文。通过本发明，降低了WLAN分流的实现复杂度和部署成本。
文档编号H04W28/10GK102802206SQ20111013515
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者严为, 魏元, 朱春晖 申请人:中兴通讯股份有限公司