用于管理无线网络的方法及系统的制作方法

用于管理无线网络的方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种管理无线网络的实施例方法包括管理无线网络的基础结构拓扑。所述无线网络包括多个网络节点。所述方法还包括管理用户设备(UE)与所述无线网络的连接。所述方法还包括管理通过所述连接提供给所述UE的客户服务。所述方法还包括管理对所述无线网络以及所述服务的分析。
【专利说明】用于管理无线网络的方法及系统
[0001]本申请要求于2013年6月5日递交的发明名称为“管理平面功能及接口的框架(Framework for Management Plane Funct1nality and Interfaces)，，的第61/831,471号美国临时申请的在先申请优先权，该在先申请以引入的方式并入本文。
技术领域
[0002]本发明通常涉及一种无线网络架构，尤其在特定的实施例中，涉及一种管理无线网络的系统和方法。
【背景技术】
[0003]主要受智能手机、平板电脑和视频流的推动，无线网络处理的无线数据量显著增加，且预计在接下来的十年内继续增加几个数量级。除了单纯的数据量以外，预计设备的数量也将继续以指数增长，设备有可能达到数以亿计，同时数据速率从根本上提高。不同的应用将对未来无线网络的性能提出不同的要求。预计未来的无线网络将高度灵活、高效、开放以及可以为客户和消费者进行定制。

【发明内容】

[0004]—种管理无线网络的实施例方法包括管理所述无线网络的基础结构拓扑。所述无线网络包括多个网络节点。所述方法还包括管理用户设备(UE)与无线网络的连接。所述方法还包括管理通过该连接提供给所述UE的客户服务。所述方法还包括管理对所述无线网络以及所述服务的分析。
[0005]—种管理无线网络的实施例计算系统包括客户服务管理器、连接管理器、数据分析器以及基础结构管理器。所述客户服务管理器被配置成根据各自的客户服务信息，授权UE接入所述无线网络。所述客户服务管理器还被配置成根据所述UE的各自的位置、所述各自的客户服务信息以及各自的会话请求协商每个UE的各自的体验质量(QoE)，其中控制平面针对所述各自的会话请求建立各自的虚拟网络(VN)。所述连接管理器被配置成追踪所述UE的各自的位置，以及更新所述UE连接到的所述各自的VN。所述数据分析器被配置成根据从连接到所述无线网络的网络节点周期性接收到的网络状态报告，生成拥塞及流量报告。所述数据分析器还被配置成根据从所述UE周期性接收到的QoE报告，生成QoE状态。所述基础结构管理器被配置成根据拓扑以及所述拥塞及流量报告，调整所述无线网络的拓扑。
[0006]实施例通信系统包括控制平面、数据平面以及管理平面。所述控制平面被配置成通过无线网络为客户服务流量做出网络资源管理决策。所述数据平面包括拓扑中设置的网络节点并被配置成根据所述流量管理决策转发网络流量。所述管理平面包括客户服务管理器、连接管理器、数据分析器以及基础结构管理器。所述客户服务管理器被配置成根据各自的客户服务信息，授权UE接入所述无线网络。所述客户服务管理器还被配置成根据所述UE的各自的位置、所述各自的客户服务信息以及各自的会话请求协商每个UE的各自的QoE，其中所述控制平面针对所述各自的会话请求建立各自的VN。所述连接管理器被配置成追踪所述UE的各自的位置，以及更新所述UE连接到的所述各自的VN。所述数据分析器被配置成根据从所述网络节点周期性接收到的网络状态报告，生成拥塞及流量报告。所述数据分析器还被配置成根据从所述UE周期性接收到的QoE报告，生成QoE状态。所述基础结构管理器被配置成根据所述拓扑以及所述拥塞及流量报告，调整所述拓扑。
【附图说明】
[0007]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中:
[0008]图1为无线网络的逻辑功能架构的一个实施例的框图；
[0009]图2为管理平面分级架构的一个实施例的框图；
[0010]图3为网络节点的一个实施例的框图；
[0011 ]图4为管理无线网络的方法的一个实施例的流程图；
[0012]图5为计算系统的一个实施例的框图；
[0013]图6示出了当客户设备进入网络时实施例管理平面的操作；
[0014]图7示出了当客户设备空闲且没有突发流量时实施例管理平面的操作；
[0015]图8示出了当客户设备空闲且有上行突发流量时实施例管理平面的操作；
[0016]图9示出了当客户设备空闲且有下行突发流量时实施例管理平面的操作；
[0017]图10示出了当上行会话触发客户设备从空闲转向活动时实施例管理平面的操作；
[0018]图11示出了当下行会话触发客户设备从空闲转向活动时实施例管理平面的操作；
[0019]图12示出了用于调整拓扑的实施例管理平面的操作；
[0020]图13示出了用于将私有网络节点集成到网络中的实施例管理平面的操作；
[0021 ]图14示出了用于按需QoE保证的实施例管理平面的操作；以及
[0022]图15示出了用于按需网络状态分析的实施例管理平面的操作。
【具体实施方式】
[0023]下文将详细论述实施例的实现和使用。但应了解，本发明提供了可在多种具体上下文中体现的许多适用发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明实现和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0024]基于云的网络的到来使未来无线网络的能力变得复杂，以满足对以下能力的期望要求:更高的吞吐量、更低的时延、更低的能耗、更低的成本以及更加不计其数的连接。基于云的网络从根本上重新定义了为网络服务提供的端点和时间帧。基于云的网络要求网络更加敏捷、灵活以及可扩展。因此，如网络功能虚拟化(NFV)以及软件定义网络(SDN)等技术在建立未来无线网络中已经变得越来越重要。NFV能使传统上与硬件绑定的网络功能在数据中心中的云计算基础结构上运行。尽管在商业云中划分数据平面、控制平面以及管理平面也许不可行，但是把那些网络功能与硬件基础结构划分开来将是未来无线网络架构的基石。一个益处是能够弹性支持网络功能要求。SDN是用于创建智能可编程网络的架构框架，其中控制平面以及数据平面是分离的，网络智能与状态是逻辑集中的，并且基本网络架构是从应用中抽象出来的。
[0025]意识到，包括虚拟网络的盛行以及对资源的集中控制的未来无线网络操作需要框架。虚拟网络(VN)是为特定服务而虚拟化的资源集。意识到，为了引导未来无线网络的设计以及实现，需要管理平面功能的框架。还意识到，所述框架能识别管理平面功能，包括管理平面接口，并包括操作流程。除了其他功能，管理平面功能可以包括基础结构管理、设备连接管理、客户服务管理、以及状态分析管理。
[0026]根据网络拥塞及流量负荷，基础结构管理功能提供调整基础结构拓扑的管理能力。基础结构管理功能允许多个运营商的无线网络的集成。基础结构管理功能还提供无线接入网络(RAN)的频谱管理以及各个共同协作的无线网络之间的频谱共享。基础结构管理还包括接入(MAP)管理以及空口管理。
[0027]设备连接管理功能为每个设备连接到所述无线网络提供管理能力，包括媒体接入控制(MAC)状态、位置追踪以及寻呼。设备连接管理功能包括定义定制的及场景感知的位置追踪方案。设备连接管理功能还提供软件定义的及虚拟的每个移动用户的地理位置追踪实体，并触发用户特定的数据平面拓扑更新。设备连接管理功能还提供用户特定的虚拟网络迀移和位置追踪服务(LTaaS)13UE的位置与网络有关，或者，更具体地，与可为所述UE提供网络接入的潜在网络节点集有关。LTaaS向所述UE的本地运营商或一般由第三方管理的全球UE位置信息管理中心提供UE位置追踪和位置信息。其他运营商以及VN运营商等之后可以获取并使用所述信息。
[0028]客户服务管理功能为客户的私人信息、设备接入授权、设备安全以及服务体验质量(QoE)协商提供管理能力。客户服务管理能力包括每个服务的QoE管理以及收费服务。客户服务管理能力还为连接与服务提供客户特定的上下文，其中包括QoE监视、收费以及计费。
[0029]状态分析管理功能为按需的网络状态分析以及QoE保证提供管理能力。更具体地，状态分析管理能力提供对按需的网络状态分析的管理、对按需的服务QoE状态分析的管理以及数据分析服务(DAaaS)。
[0030]还意识到，无线网络中需要的管理平面功能可以在设备间各不相同，并且可以取决于设备的状态。无线网络中的各种设备包括客户设备，如用户设备(UE)，以及运营商节点，如基站或无线节点。意识到，客户设备可以上电也可以断电，并在上电时可以是活动的或空闲的，其中活动的或空闲的都被称为所述客户设备的状态。还意识到，运营商节点也可以上电或断电，并在上电时可以是活动的、空闲的或非活动的。进一步地，运营商节点状态可以在其各自的子系统间各不相同。例如，上电时，运营商节点的接入子系统可以是活动的、空闲的或非活动的，而运营商节点的回程子系统可以是活动的或非活动的。类似地，上电时，运营商节点的传感器子系统可以是活动的或非活动的。
[0031]处于活动状态时，UE连续搜索并监视反馈信道质量指示(CQI)。每个传输间隔执行一次连续过程。例如，如果传输间隔是I毫秒，那么所述UE周期性地搜索并监视，其中所述周期是I毫秒。所述UE也连续发送使能上行(UL)CQI估计的信号。在网络侧，所述UE活动时，建立VN-active。所述VN-active的配置取决于所述UE的移动性、要求的QoE以及网络状态。同样地，所述UE活动时，所述网络保持层2以上和以下的上下文，包括下面的自动重传请求(ARQ)以及混合ARQ(HARQ)以及上面的映射到在接入链路(AL)中定义的ID的流/服务ID、位置、状态、认证秘钥、会话以及QoE。
[0032]处于空闲态时，所述UE有空闲态ID并保持连接到所述网络。为了测量的目的以及位置更新，所述UE持续搜索并监视所述网络。所述UE也可以进行移动性监视/定位以及与所述网络的位置同步。在某些实施例中，所述UE有条件地执行网络监视。所述UE在不回到活动状态的情况下也传输并接收短时突发数据。在所述网络侧，所述UE空闲时，建立VN-1dle。所述VN-1dle的配置取决于所述UE的移动性、要求的QoE以及网络状态。所述VN-1dle没有专用的物理网络资源，或可以有部分专用的物理网络资源，例如，在用户特定的虚拟服务网关(v-u-SGff)以及其他网关(GW)之间。
[0033]图1为用于无线网络的逻辑功能架构100的一个实施例的框图。架构100将所述无线网络分为数据平面110、控制平面120以及管理平面130。数据平面110在各个网络节点以及连接到所述无线网络的UE之间输送网络流量。控制平面120为客户服务流量做出网络资源分配决策，并在所述各个网络节点以及UE之间输送控制信号。管理平面130为所述网络提供各种管理以及管理功能。管理平面130、控制平面120以及数据平面110之间都存在接口，使得每个平面执行其各自的功能。此外，控制平面120有允许从140-1到140-N的各个应用接入控制平面120的应用软件编程接口(API)122。
[0034]架构100还包括管理平面130在执行其功能时偶尔访问的各种数据库。这些数据库包括私有网络数据库150、客户服务信息数据库152、客户设备信息数据库154、基础结构数据库156以及基础结构抽象数据库158。私有网络数据库150储存拓扑信息、节点能力、状态以及安全信息。客户服务信息数据库152储存与客户设备例如UE有关的认证以及安全信息。客户设备信息数据库154储存客户设备的能力、位置以及状态。基础结构数据库156存储网络拓扑、节点能力以及状态。基础结构抽象数据库158存储所述无线网络内的各个基础结构抽象。
[0035]架构100中，管理平面130通过包括以下项的各个控制块提供各种功能:基础结构管理器132、数据分析器134、客户服务管理器136以及连接管理器138。在某些实施例中，管理平面130能提供附加功能，例如，负责定义在无线接入网络(RAN)中的内容缓存、配置能缓存的网络节点以及管理内容转发的内容服务管理。
[0036]基础结构管理器132负责集成来自各个无线网络运营商的网络节点。基础结构管理器132还负责RAN回程链路以及接入网络的频谱管理和共同协作的无线网络之间的频谱共享。除了其他功能，基础结构管理器132还提供接入图管理、空口管理。数据分析器134负责与所述无线网络有关的数据分析。除了其他功能，这些分析包括管理按需的网络状态、管理按需的QoE、以及提供数据分析服务(DAaaS)。除了其他功能，客户服务管理器136负责客户方面的服务，包括QoE、收费、客户信息。除了其他功能，连接管理器138负责位置追踪与同步，向用户推送拓扑更新、VN迀移并提供位置追踪服务(LTaaS)。
[0037]基础结构管理器132、数据分析器134、客户服务管理器136以及连接管理器138可以在一个或更多个处理器、一个或更多个专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、专用逻辑电路或以上的任意组合中实现，以上统称为处理器。基础结构管理器132、数据分析器134、客户服务管理器136以及连接管理器138各自的功能可以作为指令存入非瞬时性存储器中，以由所述处理器执行。
[0038]图2为管理平面分级架构200的一个实施例的框图。架构200包括下面有第二级管理平面和第三级管理平面的顶级管理平面210。顶级管理平面210协调从220-1到220-N的第二级管理平面。从220-1到220-N的第二级管理平面中的每个都负责协调其各自的第三级管理平面。例如，第二级管理平面220-N协调从230-1到230-M的第三级管理平面。在架构200的每级中，管理平面可以包括图1中管理平面130的多达全部功能。架构200中的顶级管理平面210以及其他上级管理平面也包括用于协调各自的下级管理平面的协调能力。将管理平面划分为架构200的各级可以以各种办法进行，包括通过地理区域、虚拟网络以及服务种类。在某些实施例中，在架构200的单个级内，同级的管理平面也可以彼此通信。例如，第二级管理平面220-1可以与第二级管理平面220-2通信。
[0039]图3为网络节点300的一个实施例的框图。网络节点300包括从310-1到310-1的接入子系统，从320-1到320-j的回程子系统以及从330-1到330-k的传感器子系统。从310-1到310-1的接入子系统可以包括单条或多条接入链路。类似地，从320-1到320-j的回程子系统可以包括单条或多条回程链路。网络节点300的各个子系统在给定的时间可以处于不同的状态。每个子系统可以独立地上电或断电，并独立地在各个状态之间转变。上电时，从310-1至Ij310-1的接入子系统中的每个可以处于活动状态、空闲状态或非活动状态。上电时，从320-1到320-j的回程子系统中的每个可以处于活动状态或非活动状态。上电时，从330-1到330-k的传感器子系统中的每个可以处于活动状态或非活动状态。断电时，这些子系统中的每个都是非活动的。
[0040]网络节点300的子系统的运作随着每个子系统的当前状态的不同而不同。活动的接入子系统执行持续的下行(DL)传输、非持续的射频(RF)传输(例如，导频与参考信号)，并且持续接收与监视UL传输。处于空闲状态时，接入子系统不执行DL RF传输，但持续执行UL接收与监视。非活动的接入子系统关闭RF活动，包括DL与UL。
[0041]处于活动状态的回程子系统执行RF传输并持续接收与监视RF传输。非活动的回程子系统关闭RF活动。类似地，传感器子系统，有时也称为带外传感器子系统，执行持续的和非持续的RF传输，并在活动时持续接收与监视RF传输。非活动的传感器子系统关闭RF活动。
[0042]图4为管理无线网络的方法的一个实施例的流程图。所述方法从开始步骤410开始。在基础结构管理步骤420中，管理平面管理无线网络的基础结构拓扑。所述无线网络的基础结构拓扑一般包括多个网络节点。在连接管理步骤430中，根据所述基础结构拓扑，所述管理平面管理UE与所述无线网络的连接。在客户服务管理步骤440中，所述管理平面管理通过所述UE各自的连接提供给所述UE的服务。在数据分析步骤450中，所述管理平面进行对性能度量的分析，并管理相应的分析。一般并行执行这些步骤，但在某些情况下，也会串行执行这些步骤。之后，所述方法在结束步骤460结束。
[0043]图5为可用于实现本文公开的设备以及方法的计算系统500的框图。特定的设备可以利用呈现的所有组件或所述组件的子集，并且设备间的集成水平可以不同。进一步地，设备可以包括一个组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器以及接收器等。所述计算系统500可以包括处理单元502，其配备有一个或更多个输入/输出设备，如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机以及显示器等。所述处理单元可以包括中央处理单元(CPU)514、存储器508、大容量存储设备504、视频适配器510以及与总线520连接的I/O 接口 512。
[0044]所述总线520可以是包括以下项的任意类型的若干总线架构中的一个或更多个:存储器总线或存储器控制器、外设总线、视频总线等等。所述CPU514可以包括任何种类的电子数据处理器。所述存储器508可以包括任何种类的非瞬时系统存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)，或及其组合等。在一个实施例中，所述存储器508可以包括启动时使用的ROM，以及执行程序时使用的用于存储程序以及数据的DRAM。
[0045]所述大容量存储设备504可以包括任何类型的非瞬时存储设备，其被配置成存储数据、程序以及其他信息，并使所述数据、程序以及其他信息可通过总线520进行存取。所述大容量存储设备504可以包括，例如，固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器以及光盘驱动器等中的一个或更多个。
[0046]所述视频适配器510以及所述I/O接口512提供将外部输入输出设备与所述处理单元502耦合的接口。如所示出的，输入输出设备的示例包括与所述视频适配器510耦合的显示器518以及与所述I/O接口 512耦合的鼠标/键盘/打印机516。其他设备可以与所述处理单元502耦合，并可以利用附加的或更少的接口卡。例如，串行接口如通用串行总线(USB)(未示出)可以用来为打印机提供接口。
[0047]所述处理单元502也包括一个或更多个网络接口 506，其中所述网络接口 506可以包括如以太网线缆等有线链路和/或接入节点或不同网络的无线链路。所述网络接口 506允许所述处理单元502通过所述网络与远端单元通信。例如，所述网络接口 506可以通过一个或更多个发射器/发射天线以及一个或更多个接收器/接收天线来提供无线通信。在一个实施例中，所述处理单元502与局域网522或广域网耦合以处理数据并与远端设备，如其他处理单元、互联网以及远端存储设施等进行通信。
[0048]图6示出了表示当客户设备进入网络时实施例管理平面的操作的流程600。流程600在管理平面的各个组件之间执行，包括图1中客户服务管理器136和连接管理器138。流程600也在客户设备610、图1的控制平面120以及图1的数据平面110之间执行。客户设备610在步骤620中上电并在步骤622中开始DL获取以及UL同步流程。之后，客户设备610在步骤624中向控制平面120发送ID以及位置信息以用来在步骤640中记录。所述位置信息从控制平面120传递到连接管理器138，所述位置信息在步骤670中被记录到所述连接管理器138。连接管理器138将所述位置信息存入客户设备信息数据库中。之后，在步骤672中，连接管理器138开始与客户设备610同步位置追踪。所述ID信息传递到客户服务管理器136以用于在步骤660中进行认证。根据所述ID信息以及所述客户服务信息数据库中的信息执行认证。之后，认证从客户服务管理器136发送给客户设备610，并在步骤626中被接收到。在步骤642中，控制平面120建立VN，其在步骤650中由数据平面110中的VN-1dle表示。之后，在步骤628中客户设备610为空闲做准备，并在步骤630中进入空闲状态。
[0049]图7示出了表示当客户设备空闲且没有突发流量时实施例管理平面的操作的流程700。在步骤710中，流程700以客户设备610处于空闲状态为开始。在步骤712中，客户设备进行DL监视以及位置追踪。在步骤714中更新位置，并在步骤720中与连接管理器138同步位置更新。连接管理器138在客户设备信息数据库更新所述位置。之后，在步骤730中，连接管理器向控制平面120发送位置更新。之后，在步骤740中，控制平面120更新VN-1dle。连接管理器138在722中继续位置追踪并且客户设备610在步骤716中恢复DL监视以及位置追踪。
[0050]图8示出了表示当客户设备空闲且有上行突发流量时实施例管理平面的操作的流程800。在步骤810中，流程800以客户设备610处于空闲状态为开始。在步骤812中，客户设备610执行DL监视以及UL同步。在步骤814中，客户设备610向数据平面110发送突发流量。数据平面110通过使用VN-1dle向u-v-SGW转发所述突发流量。在步骤816中，客户设备610保持空闲。
[0051]图9示出了表示当客户设备空闲且有下行突发流量时实施例管理平面的操作的流程900。在步骤910中，流程900以客户设备610处于空闲状态为开始。客户设备610在步骤912中进行DL监视以及UL同步，并在步骤914中监视寻呼。数据平面110在v-u-SGW处接收突发流量，并在步骤940中对其过滤。所述v-u-SGW通知控制平面120。在步骤950中，控制平面120指示连接控制器138寻呼客户设备610。在步骤916中，客户设备610确认收到所述寻呼并测量CQI。根据所述寻呼，控制平面120在步骤932中做出流量决策，并在步骤942中指示数据平面110转发所述突发流量。客户设备610在步骤918中接收所述突发流量，并且客户设备610在步骤920中继续空闲。
[0052]图10示出了表示当上行会话触发客户设备从空闲转为活动时实施例管理平面的操作的流程1000。在步骤1010中，流程1000以客户设备610处于空闲状态为开始。在步骤1012中，客户设备610进行DL获取以及UL同步。在步骤1014中，客户设备610向控制平面120递交会话请求。控制平面120在步骤1030中处理所述请求并在步骤1040中开始与客户服务管理器136协商。客户服务管理器136和控制平面120根据客户服务信息数据库中的信息协商客户设备610的QoE，并在步骤1016中做出QoE保证。在替选实施例中，客户服务管理器136直接与客户设备610协商以建立所述QoE保证。根据协商的QoE、位置信息以及网络状态，控制平面120在步骤1032中建立VN。在步骤1050中，在数据平面110中创建VN-active 1050。客户设备610之后在步骤1018中转入活动状态并在步骤1052中通过数据平面110进行上行传输。当客户设备610处于活动状态时，客户设备610在步骤1020中偶尔进行位置更新，并且连接控制器138在步骤1060中进行位置同步，并在客户设备信息数据库中更新所述位置。
[0053]图11示出了表示当下行会话触发客户设备从空闲转为活动时实施例管理平面的操作的流程1100。在步骤1110中，流程1100以客户设备610处于空闲状态为开始。客户设备610在步骤1112中进行位置更新，并且连接管理器138在步骤1130中同步位置。连接管理器138在客户设备信息数据库中更新所述位置。在步骤1114中，客户设备610持续监视寻呼。在步骤1140中，控制平面120接收会话请求。根据客户服务信息数据库中的信息，控制平面120和客户服务管理器136之后在步骤1150中协商QoE要求。在步骤1142中，控制平面120向连接管理器138进行位置查询。之后，在步骤1132中，连接管理器138寻呼客户设备610。在步骤1116中，客户设备610确认收到所述寻呼并测量CQI。连接管理器138为客户设备610更新位置并将所述位置传递给控制平面120。根据位置信息、所述QoE要求以及网络状态，控制平面120在步骤1144中建立VN。在步骤1120中，在数据平面110中创建VN-active。之后，在步骤1122中进行下行传输，从而在步骤1118中触发客户设备610转入活动状态。
[0054]图12示出了表示用于调整拓扑的实施例管理平面的操作的流程1200。通过管理平面的各个元件，包括都在图1中的基础结构管理器132、数据分析器134以及连接管理器138，执行流程1200。流程1200也部分地由客户设备610和图1中的数据平面110执行。数据分析器134在步骤1210中生成拥塞和流量报告，并将所述报告递送给基础结构管理器132。在步骤1220中，基础结构管理器132检查当前的网络拓扑。之后，根据所述拥塞和流量报告以及在基础结构数据库中的信息，基础结构管理器132在步骤1222中调整拓扑。除了其他调整，调整可以包括带宽增加、新的回程链路以及修改现有回程链路。在步骤1224中，基础结构管理器132配置受到所述调整影响的网络节点1230。除了其他参数，配置可以包括波束/扇区配置以及接入链路配置。之后，在步骤1226中，基础结构管理器132发起基础结构更新。在步骤1240中，连接管理器138在向客户设备610推送更新的基础结构图时接收所述基础结构更新。客户设备610可以处于空闲状态或活动状态。
[0055]图13示出了表示用于将私有网络节点集成到网络中的实施例管理平面的操作的流程1300。在步骤1310中，流程1300以来自数据分析器134的拥塞及流量报告为开始。所述报告由基础结构管理器132接收。在步骤1320中，基础结构管理器检查当前的网络拓扑。根据所述拥塞及流量报告，基础结构管理器132在步骤1322中与私有节点1330协商以将其集成到数据平面110中。在步骤1324中更新基础结构数据库并在步骤1326中更新受影响的节点1332。在步骤1328中，基础结构管理器132发起基础结构更新。连接管理器138接收所述基础结构更新，并在步骤1340中向客户设备610推送更新的基础结构图。在步骤1350中，客户设备610处于空闲状态。
[0056]图14示出了表示用于按需QoE保证的实施例管理平面的操作的流程1400。流程1400在客户设备610、控制平面120、数据平面110、数据分析器134以及客户服务管理器136之间执行。在步骤1420中，流程1400以客户设备610处于活动状态为开始。在步骤1410中，数据分析器134调度QoE报告。QoE报告可以由活动的客户设备、选定的网络节点1430或这两者调度。客户设备610在步骤1422中生成QoE度量，并将其发送给数据分析器134。数据平面110中选定的节点1430在步骤1432中生成QoE度量，并将其也发送给数据分析器134。在步骤1412中，数据分析器分析来自客户设备610与数据平面110的所述QoE度量，以生成QoE状态。在步骤1440中，将所述QoE状态发送给控制平面120。在步骤1442中，控制平面120与步骤1450处的客户服务管理器136协商QoE。所述协商是根据数据分析器134生成的所述QoE状态完成的。在步骤1444中，控制平面120根据所述QoE协商来更新VN-active 1434。客户服务管理器136根据协商的QoE在步骤1452中更新QoE要求，并将该更新发送给客户设备610。在步骤1424中，客户设备610继续处于活动状态。
[0057]图15示出了表示用于按需网络状态分析的实施例管理平面的操作的流程1500。流程1500在基础结构管理器132、数据平面110以及数据分析器134之间执行。在步骤1510中，流程1500以数据分析器134调度网络状态报告为开始。为选定的节点1520调度网络状态报告。在步骤1522中，数据平面110中选定的节点1520生成网络状态报告。将所述网络状态报告发送给数据分析器134。数据分析器134在步骤1512中分析所述网络状态，并在步骤1514中生成拥塞及流量报告。将所述拥塞及流量报告传递给基础结构管理器132。在步骤1530中，基础结构管理器132检查当前的网络拓扑。之后，在步骤1532中，基础结构管理器132根据所述拥塞及流量报告调整基础结构以适应选定的节点1520。在步骤1534中，基础结构管理器132也能根据所述拥塞及流量报告将私有节点1522集成到无线网络中。
[0058]虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但并不意图以限制意义理解此描述。所属领域的技术人员在参考该描述后，将会明白说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明其他实施例。因此，所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。
【主权项】
1.一种管理无线网络的方法，包括: 管理所述无线网络的基础结构拓扑，其中所述无线网络包括网络节点； 管理用户设备(UE)与所述无线网络的连接； 管理通过所述连接提供给所述UE的客户服务；以及 管理对所述无线网络以及所述服务的分析。2.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述基础结构拓扑包括:根据所述无线网络上的拥塞以及流量负荷分布，调整所述基础结构拓扑，并且将所述基础结构拓扑传递给所述网络节点以及连接到所述无线网络的UE。3.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述基础结构拓扑包括: 识别所述无线网络上的所述拥塞以及流量负荷分布； 检查所述基础结构拓扑； 执行下列各项中的至少一项: 增加带宽， 建立新的回程链路，以及 更换现有回程链路； 根据执行操作，更新基础结构数据库； 配置受所述执行操作影响的所述网络节点； 将更新的基础结构拓扑传递给被配置成根据所述更新的基础结构拓扑执行管理所述连接的连接管理器。4.根据权利要求3所述的方法，其中，管理所述连接包括:根据所述更新的基础结构拓扑更新接入图并向所述UE传输所述接入图。5.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述基础结构拓扑包括:将多个私有网络节点集成到所述无线网络中，其中所述无线网络包括现有网络节点。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述集成包括: 识别所述无线网络上的拥塞以及流量负荷分布； 检查所述基础结构拓扑； 与所述多个私有网络节点协商，以生成所述无线网络的扩展； 根据所述扩展更新基础结构数据库； 配置所述多个私有网络节点以及所述现有网络节点中受到影响的节点； 将更新的基础结构拓扑传递给被配置成根据所述更新的基础结构拓扑执行管理所述连接的连接管理器。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管理分析包括: 调度从连接到所述无线网络以及所述无线节点的至少一个UE上报的体验质量(QoE); 从所述至少一个UE接收QoE性能报告； 根据所述QoE性能报告生成QoE状态；以及 将所述QoE状态传递给控制平面。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管理分析包括: 调度从所述网络节点上报的网络状态； 从所述网络节点接收网络状态报告； 生成所述无线网络的拥塞及流量报告；以及 将所述拥塞及流量报告传递给被配置成根据所述拥塞及流量报告执行管理所述基础结构拓扑的基础结构管理器。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管理分析包括提供数据分析服务(DAaaS)。10.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述客户服务包括为与所述UE对应的客户管理私人信息。11.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述客户服务包括授权所述UE接入所述无线网络。12.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述客户服务包括:根据客户服务信息、所述UE的位置以及来自所述UE的会话请求，与控制平面协商服务的体验质量(QoE)，其中所述控制平面为所述会话建立活动的虚拟网络(VN-active)。13.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述客户服务包括:根据客户服务信息、所述UE的位置以及来自控制平面的会话请求，与所述控制平面协商服务的体验质量(QoE)，其中所述控制平面针对所述会话请求建立活动的虚拟网络(VN-active)，其中通过所述会话请求进行下行传输。14.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述连接包括向所述UE提供位置追踪服务(LTaaS)。15.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述连接包括:位置追踪以及在所述UE进入所述无线网络后，在客户设备信息数据结构中记录所述UE的位置。16.根据权利要求15所述的方法，其中，管理所述连接还包括:向控制平面提供所述位置，以在所述UE处于空闲状态时更新所述虚拟网络。17.根据权利要求1所述的方法，其中，管理所述连接包括:保持所述UE的当前状态并在所述UE处于空闲状态时寻呼所述UE。18.—种用于管理无线网络的计算系统，包括: 客户服务管理器，其被配置成: 根据各自的客户服务信息，授权用户设备(UE)接入所述无线网络，以及根据所述UE的各自的位置、所述各自的客户服务信息以及各自的会话请求协商每个UE的各自的体验质量(QoE)，其中控制平面针对所述各自的会话请求建立各自的虚拟网络(VN)； 连接管理器，其被配置成追踪所述UE的各自的位置并更新所述UE连接到的所述各自的VN； 数据分析器，其被配置成: 根据从连接到所述无线网络的网络节点周期性接收到的网络状态报告，生成拥塞及流量报告，以及 根据从所述UE周期性接收到的QoE报告，生成QoE状态； 基础结构管理器，其被配置成根据所述拓扑以及所述拥塞及流量报告调整所述无线网络的拓扑。19.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述基础结构管理器还被配置成根据所述拓扑以及所述拥塞及流量报告将多个私有网络节点集成到所述无线网络中。20.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述连接管理器还被配置成在所述UE中寻呼空闲的UE。21.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述连接管理器还被配置成通过使用所述各自的VN追踪所述UE的所述各自的位置。22.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述客户服务管理器还被配置成根据一个UE生成的上行会话请求，协商所述UE中的一个UE的各自的QoE，其中，所述一个UE的所述各自的QoE是与所述控制平面协商的。23.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述客户服务管理器还被配置成根据从所述控制平面接收到的下行会话请求，协商所述UE中的一个UE的各自的QoE。24.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述连接管理器还被配置成:根据由所述基础结构管理器更新的所述拓扑更新接入图并向所述UE传输所述接入图。25.—种通信系统，包括: 控制平面，其被配置成通过无线网络为客户服务流量做出网络资源管理决策； 数据平面，包括拓扑中设置的网络节点并被配置成根据所述流量管理决策转发网络流量；以及 管理平面，具有: 客户服务管理器，其被配置成: 根据各自的客户服务信息，授权UE接入所述无线网络，以及 根据所述UE的各自的位置、所述各自的客户服务信息以及各自的会话请求协商每个UE的各自的体验质量(QoE)，其中所述控制平面针对所述各自的会话请求建立各自的虚拟网络(VN); 连接管理器，其被配置成:追踪所述UE的各自的位置并更新所述UE连接到的所述各自的VN; 数据分析器，其被配置成: 根据从所述网络节点周期性接收到的网络状态报告，生成拥塞及流量报告，以及 根据从所述UE周期性接收到的QoE报告，生成QoE状态； 基础结构管理器，其被配置成根据所述拓扑以及所述拥塞及流量报告，调整所述拓扑。26.根据权利要求25所述的通信系统，其中，所述管理平面包括被配置成为多个分配的管理服务器协调所述客户服务管理器、所述连接管理器、所述数据分析器以及所述基础结构管理器的中央管理服务器。27.根据权利要求26所述的通信系统，其中，所述多个分配的管理服务器是根据地理位置分配的。
【文档编号】H04W64/00GK105850199SQ201480032572
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年6月5日
【发明人】张航
【申请人】华为技术有限公司