无线宽带异构网络中实现最优性能的流量分流系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体设及数据分流，尤其但不限于设及用于优化网络性能及优化资源利用 率的LTE(长期演进)网络至WLAN(无线局域网）的流量分流。
【背景技术】
[0002] 当今，移动用户基数的快速增长W及近些年出现的多媒体在线游戏(MM0G)、移动 电视、Web 2.0、高清视频流W及实时会议等应用使得移动数据的使用量大幅增加。运促使 第Ξ代合作伙伴计划(3GPP)开始着手于3G长期演进化TE)网络的标准化及开发。LTE为一种 端到端的宽带IP网络，旨在提供高的扇区容量和可扩展性，提高终端用户吞吐量，降低用户 面延迟，并通过完全移动性实现用户体验的显著提升。LTE架构包括演进无线电接入网络 化UTRAN) W及演进分组核屯、网巧PC) d3GPP已列出一系列LTE架构应满足的要求，包括:下行 链路和上行链路峰值数据速率分别为lOOMb/s和50Mb/s;W及利用配对或非配对频谱实现 增强型多媒体广播组播业务化MBMS)。
[0003] 移动设备用户同时运行数个具有严格QoS(服务质量)要求的高数据速率应用程序 时所造成的数据消耗量的增加给蜂窝网络运营商带来许多挑战。W下对运营商所面临的若 干上述挑战进行了总结：
[0004] 1.网关及基站的严重数据流量拥堵导致排队延迟和丢包现象增发，从而最终降低 QoS(服务质量）；
[0005] 2.网关及基站硬件部件的严重损耗可导致意外中断，从而降低QoS;
[0006] 3.网关及基站的高功率及高散热导致不必要的系统故障，从而降低QoS。
[0007] 运营商正尝试通过广域网(WAN)升级及小型小区的部署解决上述QoS下降的问题。 然而，在某些情况下，运些措施可能并不足W解决运些问题。
[000引鉴于W上缺点，需要一种可降低基站及网关负荷并优化网络（基站及网关）性能 (提高用户吞吐量及降低数据延迟)和资源利用率的机制。
【发明内容】
[0009] 本发明公开一种将一个或多个数据包从第一无线接入网络分流至第二无线接入 网络的方法。该方法可包括：由一个或多个硬件处理器对所述第一无线接入网络的一个或 多个第一性能参数在预设传输时间间隔届满前的一个或多个时刻上的第一值进行监测；由 所述一个或多个硬件处理器根据所述一个或多个第一性能参数的第一值对所述一个或多 个第一性能参数的第二值进行预测，所述第二值是在所述预设传输时间间隔结束时进行预 巧。；由所述一个或多个硬件处理器将所述一个或多个第一性能参数的第二值与所述一个或 多个第一性能参数的相应的预设阔值进行比较；W及由所述一个或多个硬件处理器根据比 较结果触发所述一个或多个数据包自所述第一无线接入网络至所述第二无线接入网络的 分流。
[0010] 在本发明的另一方面，公开一种将一个或多个数据包从第一无线接入网络分流至 第二无线接入网络的系统。所述系统可包括:一个或多个硬件处理器；w及存有指令的存储 器，该指令在由所述一个或多个硬件处理器执行时，使得所述一个或多个硬件处理器实施 操作。所述操作可包括：由所述一个或多个硬件处理器对所述第一无线接入网络的一个或 多个第一性能参数在预设传输时间间隔届满前的一个或多个时刻上的第一值进行监测；由 所述一个或多个硬件处理器根据所述一个或多个第一性能参数的第一值对所述一个或多 个第一性能参数的第二值进行预测，所述第二值是在所述预设传输时间间隔结束时进行预 巧。；由所述一个或多个硬件处理器将所述一个或多个第一性能参数的第二值与所述一个或 多个第一性能参数的相应的预设阔值进行比较；W及由所述一个或多个硬件处理器根据比 较结果触发所述一个或多个数据包自所述第一无线接入网络至所述第二无线接入网络的 分流。
[0011] 在本发明的又一方面，公开一种存有用于将一个或多个数据包从第一无线接入网 络分流至第二无线接入网络的指令的非临时性计算机可读介质。所述指令在由处理器执行 时，使得所述处理器实施操作。所述操作可包括:对所述第一无线接入网络的一个或多个第 一性能参数在预设传输时间间隔届满前的一个或多个时刻上的第一值进行监测；由所述处 理器根据所述一个或多个第一性能参数的第一值对所述一个或多个第一性能参数的第二 值进行预测，所述的第二值是在所述预设传输时间间隔结束时进行预测;将所述一个或多 个第一性能参数的第二值与所述一个或多个第一性能参数的相应的预设阔值进行比较；W 及根据比较结果，触发所述一个或多个数据包自所述第一无线接入网络至所述第二无线接 入网络的分流。
[0012] 本发明的其他目的和优点部分阐明于W下具体描述中，部分可根据该描述变得显 而易见或可通过实施本发明而习得。本发明的所述目的和优点可通过由下附权利要求特别 指出的元素及组合加 W实现及获得。
【附图说明】
[0013] W下附图作为本说明书的一部分，对多个实施方式进行了图示，而且与W下描述 共同阐明了此处所公开的发明原理。附图中：
[0014] 图1所示为用于实施本发明方法和系统的示例性无线通信系统。
[0015] 图2所示为根据本发明一些实施方式的包含智能预测流量分流器(IPT0)的改进型 分组数据网关(PGW)的结构。
[0016] 图3所示为根据本发明一些实施方式的智能预测流量分流器(IPT0)的系统结构。
[0017] 图4为根据本发明一种实施方式将数据流量从第一无线接入网络分流至一个或多 个第二无线接入网络的示例性方法的流程图。
[0018] 图5为根据本发明另一实施方式将数据流量从第一无线接入网络分流至一个或多 个第二无线接入网络的示例性方法的流程图。
[0019] 图6为用于实施本发明实施方式的示例性计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0020] 本文所使用的不定冠词"一"或"一个"在描述某一物件时，除非上下文要求该物件 为一个且只为一个，否则所述不定冠词并不排除所述物件的数量多于一个的可能性。因此， 不定冠词"一"或"一个"通常表示"至少一个"。除非另有说明，所公开的各数值范围应该理 解为表示该范围内包含端点在内的每个离散点。
[0021] 本文所使用的"包括"、"含有"、"具有"W及"包含"各词及其任何其他变形旨在涵 盖非排除性的纳入关系。例如，对于包括一系列元素的组成物、工艺、方法、物件、系统、装置 等，其并不是一定只限于明确列出的那些元素，而是还可能包括其他未明确列出的元素。 "由……组成"、"由……构成"各词及其任何其他变形排除了任何未描述的元件、步骤或组 分等。"主要由……组成"、"主要由……构成"各词及其任何其他变形允许纳入对所要求保 护的技术方案的基本及新颖性特征不形成实质影响的未列明元件、步骤或组分等。
[0022] 本发明公开一种智能流量分流方法，该方法考虑了 LTE网络可触发数据分流的网 络配置参数和当前及后续性能参数，并考虑了对适于分流的网络进行选择，W在充分考虑 整个网络化TE和WLAN)中动态流量负荷情形下的网络性能和资源利用率优化的同时实现有 效分流。上述触发基于使用网络配置参数(如最大允许活动会话数）的源网络化TE)的当前 负荷(例如，当前活动会话数）。在一些实施方式中，所述触发是基于源网络化TE)分流前所 预测的下一时刻（t+1)性能的性能阔值，所述预测是基于物理资源块(physical resource block, PRB)利用率、平均调度间间隔、干扰/噪声功率水平、平均弃包率等网络参数。此外， 所述合适目标网络(WLAN)的选择是基于该目标网络(WLAN)中用户的感知信号强度及干扰/ 噪声功率水平。
[0023] 图1所示为用于实施本发明方法和系统的示例性无线通信系统100。图1所示无线 通信系统100包括至少一个基站102 W及一个或多个WLAN(无线局域网）接入点104-1，104-2 (统称为104)。在图1所示实施例中，所述至少一个基站图示为演进节点B(eNB)102。基站是 指可为移动设备，在本文中可称之为用户设备108,转发信号的节点。"基站"（BS) -词可与 网络节点、接入节点或网络部件等词互换使用。
[0024] 示例性无线通信系统100可包括第一无线接入网络110/第一小区、一个或多个第 二无线接入网络/第二小区112-1,112-2(统称为112)、演进分组核屯、化PC)网络114W及外 部网络116。第一无线接入网络110和所述一个或多个第二无线接入网络112可组成演进通 用陆地无线接入网络巧UTRAN)。在一些实施方式中，第一无线接入网络110可W为长期演进 (LTE)无线通信网络。所述一个或多个第二无线接入网络112可W为WLAN网络，所述WLAN网 络可包括IE邸802.11WLAN，I邸E 802.16 WiMAX网络等。此外，如图所示，用户设备108工作 于第一无线接入网络110和一个或多个第二无线接入网络112的重叠区域。如图所示， ΘΝΒ102和WLAN接入点104均可为用户设备108提供服务。在一些实施方式中，还可将2G/3G系 统、全球移动通信系统(GSM)、临时标准95(IS-95)、通用移动电信系统(UMTS)和/或码分多 址(CDMA 2000)整合于第一无线接入网110中。
[0025] 此外，第一小区110可作为eNB 102的服务区，所述一个或多个第二小区112可作为 所述一个或多个WLAN(无线局域网)接入点104-1,104-2(统称为104)的服务区。WLAN网络既 可为可信网络，也可为不可信网络。第一小区110可与所述一个或多个第二小区112重叠。 eNB 102可包括处理模块。所述处理模块可包括一个或多个处理部件（或称为"处理器"或 "中央处理单元"（CPU))，其中，该处理部件可执行本申请所公开的一个或多个实施方式中 的与过程、步骤或动作中一个或多个相关的指令。所述处理模块还可包括随机存