专利名称：通信网络中的分段式和分布式路径优化的制作方法
技术领域：
本发明一般来讲涉及通信网络和系统，更具体来讲涉及用于为移动或者无线通信网络中的通信优化路由或者路径选择的系统和方法。
背景技术：
在无线或者移动通信系统中，互连设备是导致运营商或者其他服务供应商的固定成本的重要部分，所述无线或者移动通信系统包括多径接入系统，诸如码分多址(“CDMA”)、CDMA 2000、宽带CDMA(“WCDMA”)、诸如GSM(全球数字移动电话系统)之类的时分多址(“TDMA”)系统，其他蜂窝式的或者PCS通信系统，无线局域网(“WLAN”)，移动IP(网际协议)系统，及其他无线网络。此类互连设备既用于建立通信会话，也用于随着移动单元(用户)在地理覆盖范围区域内、核心网络设备和接入网络之间移动，而对通信会话进行切换或者移交。此处所用的术语“核心网络”被广义地解释为意指和包括具有交换、路由或者其他智能功能的任何和所有网络设备。例如，核心网络通常可以包括一个或多个这样的设施或设备，比如有线线路交换机，移动交换中心(“MSC”)，软交换机(无电路交换局)，呼叫代理(IP电话呼叫控制实体)，IP网络的应用服务器，分组路由器，移动IP的本地代理和异地代理，访问者位置寄存器(“VLR”)，诸如业务控制点(“SCP”)的智能节点，业务电路节点(“SCN”) (或者业务节点，智能外围设备(“IP”)，分组数据业务节点(“PDSN”) (例如，在CDMA2000中)，GSM交换中心或节点，其被归纳为分组无线业务(“GPRS”)节点(通用GPRS支持节点(“GGSN”)和服务GPRS支持节点(“SGSN”))，和类似设备。此处使用的接入网络(“AN”)也被广义地解释为意指和包括为一个或多个移动单元或者移动台提供直接信息链路的设备，例如为了与移动单元进行话音、数据、多媒体、或者任何其他信息的通信会话的发送和接收。例如，接入网络可以包括一个或多个这样的设施或设备，比如基站控制器(“BSC”)，基站收发信台(“BTS”)(或等效的收发信机和控制器)，以及用于在任何系统中无线通信的其他接入设备，诸如基站支持WLAN空中接口(在无线局域网系统中)，无线局域网接入点，以及向移动单元发送、以及从移动单元接收数据的任何其他设备。所发送或者接收的信息可以是任何类型或者种类的，可以基于任何可适用的协议，包括模拟、数字、扩展频谱等等。移动单元(或者移动台)可以是任何类型或者种类的，诸如蜂窝式的、CDMA或者3G通信设备、便携式计算机、个人数字助理等等。
通常，为了帮助此类对话建立或者切换，使用核心网络互连(常常被称为回传(back haul)传输设备)来提供核心网络设备之间的连接，而使用接入网络(AN)互连(常常被称为边传(side haul)传输设备)来提供接入网络之间的连接。
在移动单元在一地理区域中移动时，或者在会话的重新路由(包括分组会话)期间， (为了通信会话的另一端、远端或者部分)对于通信网络的接入点通常保持恒定，这要求在各核心网络(以及接入网络)设施之间传送话音和数据业务，以便继续该通信会话。例如，对于前往或者来自公共交换电话网(“PSTN”)的会话，为特定会话提供这种对于PSTN的固定接入的移动交换中心通常被称为锚定(anchor) (或者始发)MSC(或者GGSN)，而向该漫游的移动单元提供服务的MSC则通常被称为服务MSC(或者SGSN)。当移动单元在单个交换机或节点的覆盖范围内的地理区域内移动时，通常在接入网络的覆盖区域、比如基站收发信机之间发生切换，这包括CDMA系统的软切换。
如上所指出的，这些传输设备通常导致可观的固定成本，其依据设施的性质、费率、它们是公用的、出租的或是运营商自己的等等而有所不同，并且对于运营商很重要的是最高效地并以很低的成本来使用这些设施，而同时仍然提供期望的或者所需级别的服务。因此，使用路径优化来确定一条贯穿核心网络、互连和接入网络的高效的或者最高效的路径，以便通过一个或多个切换或者其他重新路由来建立和保持通信会话。
在现有技术中，这种路径优化是由核心网络单独地执行的，比如通过MSC、有线线路交换机或者网络路由器。在电路交换网络中，路径优化(骨干(trunk)或者路由)中使用的系数通常包括每日时间考虑、假日和资费成本极小化。在分组和网际协议(IP)路由中，路由器通常使用最小成本路由算法，比如OSPF(开放式最短路径优先)。
在GSM系统中，路径优化是以分级方式执行的，其中基站设备为收发信机执行在其控制之内的路径选择，而在更高的交换机或节点级别处执行其他路径选择。
这些路径优化方法均没有根据可能改变的环境、以及根据对于任何给定通信会话的可能改变的要求，来提供真正最佳的路由。因此，需要一种提供网络路径(或者路由)优化的方法和系统，其解决这些改变的环境并且通过路径决策来提供分布式控制。
发明内容
本发明提供了用于在具有与接入网络耦合的多个核心网络的网络中路由通信会话的路径优化。核心网络和接入网络(AN)均是通过确定到多个目标或者端点、比如目标收发信机的多个可能路径以形成目标矩阵；为目标矩阵的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数；并且根据目标矩阵选择一条具有最佳路由偏爱性系数的可能路径，独立地并且从它们自己的角度来执行路径优化。
在一个实施例中，核心网络和接入网络在它们的路由偏爱性系数计算结果中，均仅仅包括完整路径中的或者受其控制、或者在其知识基础之内的对应部分，即，组合起来时构成完整的端到端路径的一个或多个路径分段。于是，本发明的路径优化可以通过根据每一个具有最佳的、单独的路由偏爱性系数的目标矩阵组合独立的路径分段，来确定整体或者完整的最佳路径。
在另一实施例中，所考虑的可能路径是每一个完整的(端对端的)路径。当核心网络和接入网络都已经将同一可能路径选择为最佳的，则这一最佳路径被选择用于路由该通信会话。当最初没有将同一可能路径选为最佳的时候，可以使用其他程序来确定用于路由通信会话的选择路径，包括按照核心网络和接入网络两者的目标矩阵的路由偏爱性系数的确定，而选择具有最好和最佳的组合偏爱性的路径，或者基于仲裁、协商或者其他冲突解决程序来选择路径。
每一可能路径的路由偏爱性系数均是基于各种路由变量来确定的，比如服务质量、用于通信会话的带宽、路由复杂性、互连成本、路由成本、资源负荷、资源可用性、以及运营商对于通信量偏好的偏爱性。这些变量是基于当前网络状态分配的数值。然后例如作为加权和，来形成整体的、相对的路由偏爱性系数。
本发明在核心网络级和接入网络(AN)级两者处均提供了分布式和分段式的网络路径优化，以便同时根据当前的以及可能改变的环境和通信会话要求来提供最高效的网络资源使用。本发明允许接入网络和核心网络合作来选择它们的相应资源之间的最成本效率的和最高质量的路径，并且还允许接入网络自律地作出局部优化决策，并且在核心网络周围独立地进行优化。
根据以下对于发明的详细说明及其实施例、根据权利要求书、并且根据附图，本发明的大量其他优点和特征将变得易于理解。
当结合附图来参考以下公开内容，本发明的上述及其他目的、特征和优点将更加容易理解，其中图1是图示出在根据本发明的分段式和分布式路径优化的系统实施例中的各路径的方框图。
图2是图示出根据本发明的分段式和分布式路径优化的设备实施例的方框图。
图3是图示出根据本发明的分段式和分布式路径优化的示例性方法实施例的流程图。
图4是图示出根据本发明的分段式和分布式路径优化的方法实施例的示例性仲裁部分的流程图。
具体实施例方式
尽管本发明容许有许多不同形式的实施例，但将在附图中示出并在此处说明详细的具体实施例，并且应理解的是，应将本公开内容视为本发明的原理的一个范例，而不是意图将本发明限制为所举例说明的该具体实施例。
如上所述的，需要一种提供网络路径(或者路由)优化的方法和系统。本发明在核心网络级和接入网络(AN)级两者处均提供了分布式和分段式的网络路径优化，以便同时根据当前的和可能改变的环境、以及任何特定通信会话的当前或者改变的要求来提供最高效的网络资源使用。核心网络和无线接入网络均通过使用诸如服务质量、必要带宽、资源负荷和可用性、运营商(或者系统)偏爱性以及路由复杂性来作出网络路径决策，如果需要的话还进行冲突解决。本发明允许接入网络和核心网络合作来选择它们的相应资源之间的最成本效率的和最高质量的路径，并且还允许接入网络自律地作出局部优化决策，并且在核心网络周围独立地进行优化。
图1是图示出在根据本发明的分段式和分布式路径优化的系统实施例中的各示例性路径的方框图。正如图1中所示出的，核心网络1(110A)、核心网络2(110B)和核心网络N(110N)(此处单独地以及合起来被称作核心网络110)彼此通过诸如骨干、信令或者其他通信线路的核心网络互连(I/C)130互连起来，以便为消息发送、其他分组传送或者信号传送来对通信会话进行路由。如先前所述， “核心网络”被广义地解释为意指和包括可以提供交换、路由或者其他智能功能的任何或所有网络设备，比如上述的示例性的设施和设备。每一核心网络110均包括这种交换和/或路由功能性，诸如包括一个或多个MSC、GGSN或者SGSN、交换机、软交换机、呼叫代理、本地代理、PDSN、路由器、或者上述讨论到的其他核心网络设施，用于在诸如公共交换电话网(“PSTN”)和/或分组数据网络150(其可以包括IP、ATM及其他数据网络)之类的更宽广的网络之间为通信会话进行路由。
(依据该环境，更宽广的网络150中的各交换机和路由器、甚至是网络150都可以被视为核心网络110。)如随后将被详细论述的，每一核心网络110还包括被称为核心路径优化(“CPO”)功能180的功能或者过程，其从核心网络110的角度来执行路径优化功能或者过程，如下所述。
接入网络(AN)1(120A)、接入网络(AN)2(120B)、接入网络(AN)3(120C)和接入网络(AN)N(120N)(此处单独地和合起来被称作接入网络(AN)120)彼此通过诸如骨干、信令或者其他通信线路之类的接入网络(AN)互连(I/C)140耦合起来。如先前所述，“接入网”(120)被广义地解释为可以为了发送和接收与移动单元进行的通信会话而提供通往一个或多个移动单元或者移动台的直接信息链路、或者包括为了传递话音、数据、多媒体或者任何其他信息而向诸如有线线路设备的非移动设备提供直接信息链路的任何和所有接入设备。例如，接入网络一般来讲可以包括用于各种形式的无线通信的基站收发信台(“BTS”)和/或基站控制器(“BSC”)或等效的收发信机和控制器，比如无线局域网接入点，从而经由指定电磁波谱频带来提供与移动单元(例如移动单元175)的无线的(或者直接的)通信，例如与用户的CDMA移动电话的CDMA通信，或者与具有GSM能力的手持设备的GSM通信。在非移动应用中，接入网络可以包括用于一个或多个某种类型线路卡的控制器或者处理器，或者用于在通信介质上提供和接收信号的任何其他设备的控制器或者处理器，所述线路卡比如是PSTN、DSL或者电缆线路卡。每一接入网络120还包括交换和/或路由功能性，例如为了建立或者帮助移动通信会话的切换。每一核心网络110还与一个或多个接入网络120耦合，用于对通信会话进行路由(建立或者切换)、发送和接收消息(比如用于切换、路由偏爱性和路由判定的消息传送)以及传送其他信号。每一接入网络120还包括被称为接入网络路径优化(“APO”)功能190的功能或者过程，其从接入网络120的角度执行路径优化功能或者过程，如下所述。正如所述，一个或多个核心网络110和一个或多个接入网络120构成本发明的系统100。
例如在移动IP网络中，其中使用了被称为本地代理和异地代理的路由器，对于特定IP主机(移动单元)的通信量被路由到该移动单元的对应本地代理。本地代理用作到特定IP主机(移动单元)的IP通信量的锚点。移动IP主机可以向异地代理登记，从而使得数据分组经由该异地代理从该IP主机转移到本地代理(或者从该本地代理转移到该IP主机)。在这种情况下，本地代理和异地代理构成核心网络110，并且它们之间的路径选择包含本发明的CPO过程。异地代理和无线收发信机之间涉及的(用于将数据分组转移到移动单元，以及从移动单元转移来数据分组)的路由将以接入网络120的形式来使用本发明的APO过程。
还应注意的是，核心网络110设施和接入网络120设施可以是不同类型和不同代的，并且可以是混合的。例如，核心网络设施可以是基于继承的电话结构，而它连接的接入网络之一是下一代的IP电话多媒体结构。相反地，核心网络设备可以是移动IP路由器，而它连接的接入网络之一是继承蜂窝式或者GSM基站收发信台。
继续参看图1，图示出根据本发明的四个不同通信路径，作为初始建立的通信会话的(路径1(155))的、以及用于这一通信会话的随后的顺序切换的(路径2(160)，路径3(165)，和路径4(170))示例性路由选项。正如所示，已经建立了通信路径1(155)，其(经由PSTN/分组数据网络150)提供了远程方和在接入网络1(120A)的地理覆盖区域中的移动单元175之间的通信会话，其中移动单元175被示为朝向接入网络N(120N)移动。移动单元175可以是任何类型或者种类的无线通信设备，比如移动电话(CDMA，GSM，3G，蜂窝式，等等)，个人数字助理，笔记本计算机或者任何其他移动无线设备。图1中还示出，核心网络1(110A)充当从通过PSTN/分组数据网络150初始建立通信会话开始的、并且在各种举例说明的切换期间始终保持通信的“锚定”，比如锚定MSC。
根据本发明的一个示例性实施例，将要或者当前正在处理通信会话的核心网络110和接入网络120，比如图示出的通信路径1的核心网络1(110A)和接入网络1(120A)，都将执行路径优化功能。可以由核心网络1(110A)和接入网络1(120A)两者通过最初路由和建立通信路径1、并且随后为路径1的通信会话的随后切换再次确定路由来执行这一路径优化过程。在其他实现方式中，可以使用其他方法来执行通信会话的路径1的初始路由，而仅仅为该通信会话的随后的切换执行本发明的路径优化过程。除了考虑移动单元穿越地理区域期间的信号强度之外，还可能在通信会话的特性发生改变的情况时发生切换，比如请求增加带宽或者改变服务质量。除了可能最常见的初始路由和切换之外，还可以为了其他理由来调用或者触发这些功能，比如从路由的故障中恢复或者维护(当从操作中移除资源的时候)在其他示例性实施例中，如在下文中所详细讨论的，每一具有路径优化功能性的网络元件均可以为它的域(例如受其控制的的设施、区域和设备)内的路径分段或者路径部分(通过进入和外出点)执行这一功能，并且可以将它的结果广播给其他网络元件。在最终的、整体的路径决策过程中涉及的网络元件可以使用这一广播信息来确定穿过该系统100的最佳的、完整的(或者整体的)路径。因此，正如此处为路径优化功能使用的，“路径”可以表示路径分段(即，较大的、整体的路径中的一部分)、或者较大的、整体的或者完整的路径(对于端到端通信会话)之一或者两者。
核心网络110将基于它的资源或者受其控制的资源(即，它的分段)，比如其他核心网络110、核心网络互连130和一个或多个接入网络120，来执行核心路径优化(“CPO”)功能180，也就是将从它作为核心网络110的角度来执行路径优化功能。核心网络110将基于它的资源或者受其控制的资源(即，它的分段)，比如接入网络互连140和一个或多个其他接入网络120，来执行接入网络路径优化(“APO”)功能190，即，将从它作为接入网络120的角度来执行路径优化功能。由核心网络110和接入网络120均基于它们的相应的资源来执行的这一路径优化产生了本发明的分段式路径优化。为了本发明的分布式路径确定，核心网络110和接入网络120均独立地基于对于多个可能路径的评估，为通信会话的初始建立或者切换选择一条最佳路径，或者一条整体最佳路径的分段(或者部分)。
此处，用于与移动单元175进行的通信会话的会话建立或者切换的该多个可能的路径被称为目标矩阵(或者等效地被称为路径矩阵)，其中此处被称为“目标接入点”或者简称为“目标”的可能目标是提供与移动单元的直接链路或者对于移动单元的其他系统100的接入(比如无线收发信机(例如，BTS)和WLAN接入点))的一个或多个通信设备，而到可能目标的可能路径(经由进入和外出点的组合)包括多个可能路径。也可以说，多个可能路径(形成对应网络元件的目标(或者路径)矩阵)可以包括将所涉及网络元件的域内的、比如核心网络110A和接入网络120A的相应域内的进入和外出点的每一排列连接起来的每一路径。进入和外出点的排列的这种第二方法尤其适合于以下讨论的分段式方法。
还应注意的是，在核心网络110和接入网络120选择了不同的最佳路径、或者选择了无法被合并来构成完整(或者整体)最佳路径的路径分段的情况中，将使用其他程序来确定最佳路径，包括按照由核心网络和接入网络两者的目标矩阵的路由偏爱性系数所确定的，选择具有最好的或者最佳的组合偏爱性，或者基于仲裁、协商或者其他冲突解决程序选择路径。通过使用这些程序，一条(整体)最佳路径被选为用于实现通信会话或者切换通信会话的实际路由选项。
为了本发明的目的，系统100可以被视为仅仅具有被称为核心网络110的第一网络部分和被称为接入网络120的第二网络部分，它们一般来讲均具有独立的网络功能，比如通信会话的路由和交换以及通信会话的路由及无线发送和接收，并且它们均从它们对应的角度来执行路径优化功能。也可以作出划分为核心网络110(第一网络部分)和接入网络120(第二网络部分)的其他网络划分，包括或者涵盖不同的设备或者网络实体，并且与此处使用的划分等效。例如，并不是令CPO功能驻留在中交换机中，而等效地是，这种CPO功能性可以驻留在智能网络实体中，比如在SCN、SCP或者IN中，或者是令APO功能性驻留在除BTS、BSC或者其他接入点以外的设备中。为了本发明的目的，在提到核心网络110和接入网络120时，应当被理解的是更一般来讲，是分别指代第一网络部分和第二网络部分，而不管可能怎样把整体的网络或者系统100划分成这些部分，但是它们相应地为本发明的分布式和分段式路径优化执行CPO和APO功能。
本领域中普通技术人员将意识到，也可以使用其他或者附加的变量，这也在本发明的范围之内。例如，对于某些通信会话类型的安全特征可以作为附加变量，还有对于加密或者物理保密的路由、以及连带成本和带宽的考虑。对于内容递送应用而言，在系统100的各部分中高速缓存的信息的存在和量在评估路由时也可能是很重要的，以致将要经由各路径移动的数据量可能作为附加变量，尤其是对于IP、Web和内联网应用。用户偏爱性也可以是变量，尤其是关于业务类型、安全性、成本等等。此外，若干独立系数可以构成上述的路由变量。例如，路由复杂性可能涉及诸如距离、路径需要的支路(或者“跳(hop)”)数目、涉及的可能延迟和切换的潜在不稳定性之类的因素。在将考虑输入到路径优化中时，这些变量中有许多涉及动态信息和改变的网络状态，其应当在状态可能改变时被更新、增加和/或交换。对于目标矩阵内的每一可能的路径，核心网络110和接入网络120都将通过使用如上所述的路由变量或者输入的一个或多个组合，来确定一个整体的比较结果(或者系数)，其随后可被用于比较在目标矩阵的每一个这种可能路径之上的路由的结果效率。此处将该整体比较结果称为路由偏爱性系数(“RPF”)，例如可以通过构成使用的每一变量的加权和来创建这样一种RPF。也可以使用用于组合或者交换这些系数或者变量以形成整体偏爱性系数的其他方法，比如使用简单的求和、简单积、加权积、对这些变量使用积分或者微分运算，或者假定一个系数或者变量可能比所有其他的系数或者变量更重要，比如特定网络资源不可用或可用性降低，或者对于通信会话的带宽有效性不充足，等等，从而为该目标矩阵内的每一可能路径产生整体的、相对的偏爱性。
在另一变型中，当各网络实体或节点(多个核心网络110和接入网络120)选择路径分段时，每一个实体均可以为其选择的路径分段确定路由偏爱性系数，并且动态地与其他网络实体交换这一信息。例如，特定节点可以确定RPF并将其转送到另一节点，另一节点将该RPF与它自己的确定相组合，并将组合的RPF转送到下一节点，诸如此类。
在又一个变型中，核心网络110和接入网络120均独立地选择最佳路径，优选的是通过选择在目标矩阵内的具有最好的或者最佳的RPF的路径或者路径分段。在核心网络110和接入网络120从它们的目标矩阵中选择相同的路径、或者选择可以被连接称为单一的完整的最佳路径的路径分段的情况中，可以据此来路由通信会话。
在核心网络110和接入网络120从目标矩阵中选择不同的路径、或者选择可能不容易被连接成为单一的完整的(或者整体)最佳路径的路径分段的情况中，可以使用其他程序、比如协商或者仲裁过程来选择两个路径中的一个，或者确定将产生完整的、整体的最佳路径的其他路径分段，来作为建立通信会话或者切换通信会话的路由选项。
如上所述，在本发明的一个示例性实施例中，每一网络元件(核心网络或者接入网络)均可以构成系统100在其控制范围之内的目标矩阵使用部分或者分段，可能路径是由路径所构成的所有(或者许多)组合，所述路径为了通信会话而连接它的域中的所有(或者许多)进入和外出点。例如，正如图1中所示出的，核心网络2具有到核心网络1和N(经由核心网络I/C 130)以及到接入网络3的进入和外出点，并且接入网络3具有到核心网络2以及到接入网络1、2和N(经由接入网络I/C 140)的接入点。然后，对应的网络元件可以为它的目标矩阵中的每一路径分段执行它的RPF计算，并且还可以提供可行路径的排序或定等级(例如通过最佳度或者良好度)。依据选择的实施例，各节点可以动态地交换信息，比如将这一信息传送到其他网络元件，并且随着诸如负荷条件方面的变化等条件变化提供更新，尤其是当路由判定可能涉及具有路径优化功能性的若干独立网络元件的时候。当选择具有最佳RPF的路径分段的时候，随后将使用所有这一信息来将选择的路径分段连接或者“缝合”在一起，所选择路径分段组合起来具有一个整体最好的或者最佳的组合RPF并且提供最佳的完整的路由路径。如下文中所详细讨论的，对于这种最后判定的控制可以依据可能涉及什么其他元件来驻留在各网络元件中，并且控制可能或者可能不在路由以及重新路由会话的时候转移。
通过使用这种分段化方法，具有路径优化(“PO”)功能的任何网络节点均可以参与计算来确定最佳路径。例如，源节点PO为所有进入和外出选项计算所有RPF，除去所有不可行的排列，将“跳”计数设置为1，并将这一路由和RPF信息(目标或者路径矩阵)转送到具有从源节点角度来看的可行进入和外出选项的每一相邻节点(具有PO功能)。如上所述，特定节点可以确定RPF并将其转送到另一节点，另一节点将该RPF与它自己的确定相组合，并将组合的RPF转送到下一节点，诸如此类。这些相邻节点中的每一个为其所有的进入和外出选项计算RPF，除去所有不可行的排列，增加“跳”计数，并进一步将单独的或者组合的RPF信息转送到具有从源节点角度来看的可行进入和外出选项、但还未对这一过程作出贡献的每一相邻节点(具有PO功能)。这一过程被重复直到达到终端节点或者跳计数达到最大阈值为止。终端节点收集所有这种信息，也就是所有这些分段化的目标矩阵以及单独或者组合的RPF信息，并将其发送到源节点。然后，源节点可以基于这些分布式的但是直接的RPF计算结果，检索各目标矩阵来选择最佳的整体路由。
用于选择整体或者完整最佳路径的仲裁、协商或者其他冲突解决过程可以以多种方式来实现，比如通过在核心网络110和接入网络120中为不同类型的路由选项提供各种“否决权”或者决策偏爱性。例如，可以通过规定核心网络110当在选定路径之一中使用核心网络互连130的时候选择和/或控制路由选项、以及规定接入网络120仅仅当在选定路径之一中使用接入网络互连1 30(或者附加接入网络I/C 130)时控制路由选项，来实现仲裁。后一控制允许接入网络1 20优化核心网络110周围的路由，自律地作出本地路由判定，以及在接入网络120之间直接提供通信量的边传。此外，通过在接入网络120的目标矩阵仅仅涉及附加的接入网络路径分段的时候使用更多的上述分段式方法，也可以实现APO功能性，以便接入网络具有对于核心网络的这种路由的这种单独控制。
协商或者仲裁还可以使用核心网络110和接入网络120之间的协商策略来实现，假定核心网络110和接入网络120的每一首选均存在冲突，则这可能导致选择第三条路径(先前不考虑的)来作为核心网络110和接入网络120两者的最好选择。可以包含其他协商来防止特定系统瓶颈或者业务问题发生，例如为若干网络元件、特别是在可能涉及迂回路由的情况中包含路径优化功能。作为仲裁的另一可能实现方式，可以基于对应RPF中的任何显著差别来选择两个路径选项之一，比如在对应的RPF显著地好于核心网络的路径选项时选择接入网络的路径选项，或者在对应的RPF显著地好于接入网络的路径选项时选择核心网络的路径选项。可以非分布地实现仲裁过程，驻留在核心网络110或者接入网络120中，或者不驻留在任一网络中，或者作为协商而在两个或更多网络元件之间分布。通过使用从仲裁或者协商过程中得到的选择路径，可以随后据此来路由该通信会话。
参考图1，正如所示，核心网络1(110A)和接入网络1(120A)均将依据该选择的实施例，为初始建立通信路径1(155)的通信会话和/或为随后的图示为通信路径2(160)的通信会话进行切换而分别执行CPO和APO功能。通信路径2(160)图示出在核心网络1(110A)中被锚定的通信会话，但是当移动单元继续沿接入网络N(120N)的方向移动时，接入网络2(120B)向移动单元175提供无线或者其他接入服务。由核心网络1(110A)和接入网络1(120A)为这一切换选择的路径经过由接入网络1(120A)和接入网络2(120B)所共享的接入网络互连140。依据选择的实施例，APO功能可以或者可以不必从接入网络1(120A)转移或者迁移到接入网络2(120B)。作为一种可供选择的路径配置，依据由核心网络1(110A)和接入网络1(120A)在执行它们的路径优化功能时形成的RPF、并且依据不同结果的任何仲裁，并不是维持经过接入网络1(120A)的链路，而是该路径优化功能可能已经强迫该路径直接从核心网络1(110A)到接入网络2(120B)。
如上所述，依据选择的实施例，CPO和APO功能可以或者可以不必分别迁移或者转移到随后服务的核心网络110或者接入网络120。有多种方法用于对本发明的分布式路径优化功能进行编排。一种方法可以是让锚定核心网络(例如，图1中的核心网络1(110A))和始发接入网络(例如图1中的接入网络1(120A))经由它们各自的CPO和APO功能作为“主”决策者，基于与其他核心网络110和接入网络120的“从”CPO和APO功能的协商、或者简单地基于由其他核心网络110和接入网络120的“从”CPO和APO功能提供的信息来工作。在其他环境中，CPO和APO功能两者或者之一可以随着通信路径迁移，以便完全地或者部分地受到当前服务核心网络110和/或接入网络120的控制或者支持。如上所述，可以在整个系统100的分段中执行CPO和APO功能，其中例如在始发网络元件(核心网络110或者接入网络120)中执行最终的路径选择，并且该最终的路径选择随着通信路径一起迁移或者不随之迁移。在其他实施例中，APO功能可以为一些移动性情况确定选择的路径，比如当跨越使用软切换的网络(例如，经过接入网络互连140)来迁移通信会话时，而CPO功能可以在核心网络110和核心互连130受到影响的时候确定选择的路径。在又一附加实施例中，APO功能自身可以确定路径优化功能的迁移，而无需结合CPO来实行该改变。
通信路径3(165)图示出已经经过由接入网络2(120B)和接入网络3(120C)共享的接入网络互连140而迁徙到接入网络3(120C)的切换，其中在该路径中维持了穿过接入网络1(120A)和接入网络2(120B)的链路。尽管为了示例的目的，经由核心网络2(110B)可清楚地得到不太复杂的路径，但是假定核心网络2(110B)是由不同的服务供应商经营的，并且由核心网络1(110A)在执行它的CPO功能时使用的变量通过尝试直接提供服务而不是经由其他服务供应商路由呼叫，纳入了成本极小化。或者，作为另一范例，可以是对于特定的通信会话要求，可以经由核心网络2(110B)获得不充足的带宽，从而需要经由接入网络I/C 140进行路由。再次，可清楚地得到无数可供选择的路径，比如从核心网络1(110A)经由经由核心网络互连130穿过核心网络2(110b)，以及基于路由变量和它们怎样被合并成核心网络1(110A)和接入网络120中的CPO和APO过程的目标矩阵的RPF、选择的仲裁过程、并且依据可能在其迁徙到这一点时已经对于该通信会话发生的环境和事件，而选择一条特定路径。依据选择的实施例，还应注意的是，APO功能或者APO功能的最终路径选择部分(当路径优化是分段式的时候)可以或者可以不必被从接入网络2(120B)转移或者迁移到接入网络3(120C)，或者从接入网络1(120A)转移或者迁移到接入网络3(120C) (如果先前没有被转移到接入网络2(120B)。因此，通信路径3图示出使用本发明选择的最佳路径可以或者可以不必是具有最少链路的直接路径，并且可以或者可以不必是具有最低成本的路径。
通信路径4(170)图示出另一切换(或者迁移)，其将通信会话从接入网络N(120N)经由核心网络N(110N)和核心I/C 130，穿过锚定核心网络1(110A)“传”回，而不是使用接入网络互连140。再次，依据选择的实施例，APO功能或者APO功能的最终路径选择部分(当路径优化是分段式的时候)，可以或者可以不必被转移或者迁徙到接入网络N(120N)，并且CPO功能可以或者可以不必被转移或者迁徙到核心网络N(110N)。
图2是图示出在根据本发明的分段式和分布式路径优化的设备实施例的方框图。这样一种设备200可以被包括在任何核心网络110内，比如MSC、路由器、GGSN或者SGSN，和/或被包括在接入网络(接入网络)120内，比如BTS、BSC或者WLAN接入点。(大量其他变型和等效实施例将是非常容易明白的，并且也在本发明的范围内)。
参考图2，设备200包括处理器210，网络接口215，和存储器220。网络接口215被用来发送和接收通信会话(分组或电路交换)，对通信会话进行路由，发送和接收以下讨论的各种消息，比如切换请求、路由选项和路由判定。一般来讲，网络接口215提供了前往以及来自任何通信介质的通信和/或信令接口，所述通信介质可以是任何种类的，在现有技术中已知的或者将要知道的，比如无线、有线线路、同轴电缆、光学纤维等等，依照任何可适用的协议的，比如IP或者TCP/IP，或者任何可适用的调制或者信令形式，比如CDMA、GSM、信令系统7(SS7)、IS 634 A1、IS 634 A7、Iu或者Iur的信令协议。当设备200被包括在BTS内的时候，一般来讲它还包括无线接口225，用于经由任何指定的电磁波谱频带来无线发送和接收与移动单元的通信会话和信息传送，比如CDMA或者GSM电话或者其他手持设备。
存储器220可以是任何类型的存储设备、存储器集成电路(“IC”)、或者集成电路的存储器部分(比如处理器IC中的常驻存储器)，诸如RAM、FLASH、DRAM、SRAM、MRAM、FeRAM、ROM、EPROM或者E2PROM，或者任何其他类型的存储器或者数据存储设备或电路，依据所选择的实施例，比如是磁性硬盘或者光存储设备，或者任何其他类型的数据存储设备。存储器220被用于存储与目标矩阵、路由偏爱性系数、路由变量、仲裁结果、当前路由、其他路由信息和程序指令有关的信息，以下将更加详细地讨论。
继续参看图2，设备200还包括处理器210，此处使用了术语处理器，以致这一实现方式可以包括单个集成电路(“IC”)或者可以包括多个集成电路或者其他连接的、布置的或者集合在一起的组件，诸如微处理器、数字信号处理器(“DSP”)、定制IC、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)、自适应计算IC、关联存储器(诸如RAM和ROM)、及其他IC和组件。因此，如此处使用的，术语处理器应该被理解为等效地意指和包括单个IC、或者定制IC的配置、ASIC、处理器、微处理器、控制器、FPGA、自适应计算IC或者将执行以下论述功能的集成电路与关联存储器组合起来的其它组合，关联存储器比如是微处理机存储器或者附加的RAM、DRAM、SRAM、MRAM、ROM、EPROM或者E2PROM。处理器210与它的关联存储器一起可以被配置为(通过编程，FPGA互连，或者硬布线)，以便执行本发明的方法，如上所述并且如下文中进一步的讨论。例如，该方法可以作为一组程序指令(或等效配置，或其他程序)，被编程和存储在处理器及它的关联存储器(和/或存储器220)及其他等效组件中，该组程序指令随后在处理器运行的时候(即，通电并运转的时候)执行。等效地，当设备200完全或者部分是作为FPGA、定制IC和/或ASIC实现的时候，FPGA、定制IC或者ASIC也可以被设计、配置和/或硬布线，来实现本发明的方法。例如，设备200可以作为微处理器、DSP和/或ASIC的方案来实现，它们合起来被称为“处理器”，并且被分别编程、设计或者配置来实现本发明的方法。
图3是图示出在根据本发明的分段式和分布式路径优化的示例性方法实施例的流程图。如上所述，本发明可以以各种方式来实现，例如、但不限于使用不同类型的路由变量，为路由变量提供不同的加权，转移或不转移APO和CPO功能性，使用被合并成一条整体最佳路径的路径分段来规定路径优化，在各种环境下的核心网络110或者接入网络120中规定否决权，等等。因此，图3中的流程图应该仅仅被视为本发明的多种可能的方法实现方式之一的一个范例。
对于图3的范例而言，为每一可能的路径(或者路由)使用了五个路由变量资源可用性，带宽，服务质量，路由复杂性和成本，并且在这些变量中，资源可用性比所有其他更重要。因此，如果该目标矩阵中的特定的可能路径当前无法使用，则所有其他包括RPF的系数被设置为空值或者零值，而不进行进一步的评估，以便该特定路径被自动地不选择为最佳。
参考图3，当需要某种路由的时候，例如为了呼叫建立、切换或者分组数据会话，该方法在开始步骤300开始。然后由核心网络110和接入网络120两者独立地执行该方法的各部分，由核心网络110和接入网络120两者从步骤305开始、并继续经过步骤400，以确定它们各自目标矩阵的所有RPF，并且选择它们各自的最佳路径。如上所述，这些步骤也可以由多个核心网络110和接入网络120来执行，为路径分段(进入和外出点)进行优化和选择。在路径分段式方法中，如步骤400的部分，如果可能的话，一个网络实体还将选择的最佳分段组合起来，以形成完整的最佳路径。在步骤400之后，或者因为核心网络110和接入网络120两者都已经选择了同一完整路径，或者因为一条完整最佳路径已经被作为(由多个网络元件选择的)最佳路径分段的连接或者链路来选择，或者因为已经作出仲裁或者协商，用于路由的最佳路径被选择。如上所述，一般来讲，这些步骤(405、410和415)往往不是由核心网络110和接入网络120两者都执行的，而往往是在系统100中的单一点处执行的，例如仅仅在核心网络110内，或者仅仅在接入网络120内，或者在一个始发网络元件内，等等。
在该方法启动之后，在步骤305确定用于该通信会话的可能的目标(即，目标接入点)，例如接入网络120的目标基站收发信台或者目标无线局域网接入点，并且在步骤310，确定通向这些目标的可能路径，以构成目标矩阵。这些路径可以是用于端到端通信会话的整个路径，或者可以是组合起来的时候将形成一个端到端通信会话的路径分段。然后在步骤315选择目标矩阵的特定的可能路径，用于在后面的步骤中确定它的RPF。如上所述，然后在步骤320，确定用于所选择的可能路径的资源可用性。当、或者如果无法在步骤320中得到所选择的资源可用性所需要的资源，则该方法继续到步骤325，并且通过将包括RPF的所有其他变量设置为空集(或者零)，来将选择的资源可用性从考虑中实际去除。步骤325之后，该方法继续到步骤395，以便是否需要为目标矩阵的其他资源可用性额外地重复该方法。
当、或者如果可以在步骤320中得到所选择的资源可用性所需要的资源，则该方法继续到步骤330，并且确定选择的资源可用性的资源是否为通信会话要求提供了足够的带宽，例如该路径是否将支持电视会议(相对于电话会议)或者高速数据传送。当或者如果在步骤330中无法获得足够的带宽，则该方法继续到步骤335，340和345。
在步骤335中，该方法选择和保持该资源可用性作为可能路由，并且在步骤340计算该路由的连带成本。然后在步骤345，该方法基于路由复杂性、它的成本、不可用的带宽确定对应的RPF、以及对应的服务质量(被称为重新商议的服务质量，因为这一路径仅仅在用户(移动单元)允许减少的带宽的情况下才可实际获得，例如除去电视会议的视频部分并且仅仅发送音频部分)。在步骤345之后，该方法还继续到步骤395，以进行可能的额外的重复操作。
当、或者如果在步骤330中可以获得足够的带宽，则该方法继续到步骤350，并且确定选择的资源可用性的资源是否为用于该通信会话要求的端到端路径提供了足够的服务质量，例如考虑到从不同的支路(或者跳)、穿过网络设备引入的延迟或者运行速度，以及可能的技术互换。当或者如果在步骤350中无法获得足够的服务质量，则该方法继续到步骤355，360、365、370和375。
在步骤355中，该方法确定对于通信会话的业务效果，并且在步骤360中，将QoS路由变量设置为该确定的业务效果。接下来，在步骤365中，该方法选择和保持该资源可用性作为可能路由，并且在步骤370中，计算该路由的连带成本。然后在步骤375，该方法基于路由复杂性、它的成本、可用带宽和对应的服务质量(被设置为该确定的业务效果)，来确定对应的RPF。在步骤375之后，该方法还继续到步骤395，以进行可能的额外的重复操作。
当或者如果在步骤350中可以得到足够的服务质量，该方法继续到步骤380、385和390。在步骤380中，该方法选择和保持该资源可用性作为可能路由，并且在步骤385中，计算该路由的连带成本。然后在步骤390，该方法基于路由复杂性、它的成本、可用带宽和该(足够的)服务质量，来确定对应的RPF。在步骤390之后，该方法还继续到步骤3905，以进行可能的额外的重复操作。
在步骤325、345、375或者390之后，该方法继续到步骤395，并且确定在目标矩阵内是否还有额外的资源可用性，这要求确定对应的路由偏爱性系数。当有额外的路径的时候，该方法返回到步骤315，并且选择所考虑的下一资源可用性，并且为下一选择的路径重复上述讨论到的方法。当在步骤395中没有额外的路径以供进行RPF确定的时候，该方法继续到步骤400，并且选择具有最好的(或者最高的)RPF的目标矩阵的资源可用性作为最佳路径或者最佳路径分段。在该分段式方法中，如果可能的话，网络实体之一还将执行步骤400的额外元素，并且将多个选择的最佳路径分段链接在一起，以构成完整的或者整体的最佳路径。此外，如上所述，这一最佳路径选择是由核心网络110和接入网络120两者作为第一网络部分和第二网络部分独立地执行的，并且由路径优化中涉及的任何其他网络元件独立地执行的，其中已经通过在它们各自的目标矩阵的RPF确定中使用的路由变量的各种设置、以及还通过为路径分段选择的进入和外出点，阐明了它们的角度。由于由核心网络110和接入网络120两者独立地执行这些步骤，已经分别确定了第一可能最佳路径和第二可能最佳路径，其中这些路径或者可以是完整的端到端路径，或者可以是在核心网络110和接入网络120的各自域中的路径分段。在后一分段式的方法中，如果可能的话，形成一条整体的完整的最佳路径来作为第一和第二可能最佳路径(或更多最佳路径分段)的组合。在该方法的这一阶段，一般来讲，不再由核心网络110和接入网络120两者来执行该方法，而可以是在系统100中的单一点处执行该方法，例如由核心网络110、由接入网络120或者由系统100的始发网络实体。
一般地说，可以由具有路径优化功能的任何相关的网络实体(核心网络110和接入网络120)来独立地执行最佳路径的选择或者通过组合路径分段形成最佳路径，而不是在单一点处执行，条件是使用的选择方法在整个路径优化功能上是连贯的，并且提供给每一实体的信息一般来讲是相同的(例如，每一个均为对系统100的每一相关部分评估和选择路径分段而接收相同的目标矩阵信息、RPF等等)。
在(由核心网络110和接入网络120两者)执行步骤400之后，方法继续到步骤405，并且确定或者(1)该核心网络110和接入网络120是否都将同一可能路径选择为最佳的，即是否第一可能最佳路径是与第二可能最佳路径相同的路径，或者(2)当实现分段式方法的时候，是否已经通过选择的最佳路径分段形成了一条整体最佳路径。例如，如上相对于图1的论述，对于路径3(165)而言，存在在核心网络110A和接入网络3(120C)之间路由通信会话的任何数目的不同方式，例如穿过接入网络I/C 140(如路径3所示)或者穿过核心网络2(110B)，并且对应的CPO 180和APO 190功能可能将同一路径选择为最佳的，例如路径3，或者可能将不同的路径选择为最佳的，例如路径3和一条路由穿过核心网络2(110B)的路径。当在步骤405中、作为第一网络部分和第二网络部分的核心网络110和接入网络120两者都没有将同一资源可用性选择为最佳的时候，或者当没有根据选择的最佳路径分段形成一条整体的完整的最佳路径的时候，该方法继续到步骤410，并且执行一个协商或者仲裁过程来确定供实际路由的最佳路径。如上所述，仲裁可以是基于选择路径之一(或者第一可能最佳路径，或者第二可能最佳路径，如图4中所示出的)，或者通过选择其他路径分段来组合成为一条整体的完整的最佳路径。在另一非分段式实施例中，仲裁可以是基于协商来选择第三可能最佳路径，假定仅仅路由两个先前选择的路径中的一个，而由核心网络110和接入网络120两者选择的第二联合选择对于实际路由来说可能是更好的，如前所述。在一个分段式实施例中可以考虑其他路径分段，其对于特定域可能不是最佳的，但是当与其他选择的路径分段相结合的时候，提供了一条整体的完整的最佳路径。在步骤410选择最佳路径的仲裁之后，或者当在步骤405中作为第一网络部分和第二网络部分的核心网络110和接入网络120已经选择同一资源可用性作为最佳的或者已经根据选择的最佳路径分段形成一条整体的最佳路径的时候，该方法继续到步骤415，并且规定这一选择的完整的最佳路径的实际路由。在步骤415之后，该方法可以结束，返回步骤420。
图4是图示出根据本发明的分段式和分布式路径优化的方法实施例的示例性仲裁部分的流程图。如上所述，可能有任何数目的不同的仲裁过程；图4中的选择具有最好的(或者最高的)RPF的路径的过程应该仅仅被视为本发明的仲裁、协商、或者判定方法的多种可能实现方式之一的一个相对直观的范例。其他类型的仲裁例如包括允许接入网络120做出本地决定，在核心网络110周围优化；规定核心网络110和接入网络120每一个都在唤起仅仅涉及受它们控制的另外的互连的时候控制路由判定；以及核心网络110和接入网络120之间的协商是选择第三条可供选择的路径来进行路由，而不是先前选择的第一可能最佳路径或者第二可能。
类似地，当通过组合路径分段形成一条完整的路径并且每一路径分段是由于具有最佳的RPF而被选择的时候，可以存在无数的分段的排列与组合来形成单一路径。因此，对于这一方案而言，决策，仲裁或者协商过程可能是循环的，考查每一路径分段的目标矩阵并且循环地或者依次地选择具有相对最佳的或者最好的RPF的适当路径分段，直到可以形成一条整体的完整的路径为止。
参考图4，当在步骤500，当核心网络110和接入网络120都没有把同一资源可用性选择为最佳的，或者没有根据最佳路径分段形成完整的最佳路径的时候，该裁决方法开始。例如，该裁决方法可能是通过步骤410(或者它的等效物)调用的。此外在这时候，在实现本发明的方法的一个典型程序中，可以将诸如“设置路由”之类的变量清零或者设置为空值，直到仲裁过程为实际的路由选择了一个最佳路由为止。从目标矩阵的最优选的路径或者路径分段开始，诸如第一可能最佳路径和第二可能最佳路径，然后该方法比较它们的对应的RPF。在这一实施例中，更高的RPF对应于更好的RPF。在步骤505中，该方法确定由APO选择的最佳路径的RPF是否高(好)于由CPO选择的最佳路径的RPF，并且如果是的话，则继续到步骤510并且将APO路径选项选择为路由的最佳路径。当由APO选择的最佳路径的RPF没有高(好)于由CPO选择的最佳路径的RPF的时候，该方法继续到步骤515，并且确定由APO选择的最佳路径的RPF是否低(劣)于由CPO选择的最佳路径的RPF。当在步骤515中由APO选择的最佳路径的RPF低(劣)于由CPO选择的最佳路径的RPF的时候，该方法继续到步骤520，并且将CPO路径选项选择为路由的最佳路径。当在步骤515中由APO选择的最佳路径的RPF不低于(劣)于由CPO选择的最佳路径的RPF的时候，即，该RPF是相同的，则该方法继续到步骤525，并且选择缺省的路径选择，诸如CPO路径选择或者任何其他期望的系统偏好。在步骤510、520或者525之后，该仲裁过程可以结束，将一个“设置路由”变量设置给用于随后路由的路径选项(例如，返回到步骤415)，返回步骤530。
尽管没有被单独地说明，仲裁的另一重要的方法包括在核心网络110和接入网络120之间的协商，选择第三可供选择的路径用于路由、而不是先前选择的第一可能最佳路径或者第二可能最佳路径。例如，假定第一可能最佳路径具有用于核心网络110的RPF＝a，但是具有用于接入网络120的RPF＝c，其中a＞＞c，并且第二可能最佳路径具有用于接入网络120的RPF＝a’，但是具有用于核心网络110的RPF＝c’，其中a’＞＞c’。这一方法还可以被应用于选择路径分段的级别，以构成完整的最佳路径。通过使用一个协商策略(其可能通过使用一系列比较步骤来实现)、并且从它们各自的目标矩阵中选择可供选择的路径，该核心网络110和接入网络120可以选择第三个替代的可能路径用于路由，该替代的可能路径具有用于核心网络110的RPF＝b并且具有用于接入网络120的RPF＝b′，其中a＞b＞c并且a′＞b′＞c′，以致与选择第一可能最佳路径或者第二可能最佳路径相比，选择第三可能路径对于核心网络110和接入网络120都是更好的(例如，(b+b’)＞(a+c)并且(b+b’)＞(a’+c’)。如上所述，解决在选择用于路由的可能路径时出现的可能冲突的大量其他方法也在本发明的范围内。
总起来说，本发明在核心网络级和接入网络(接入网络)级处均提供了分布式和分段式的网络路径优化，以便同时根据当前的以及可能改变的环境和通信会话要求来提供最高效的网络资源使用。核心网络和无线接入网络均通过使用诸如服务质量、必要带宽、资源负荷和可用性、运营商偏爱性以及路由复杂性来作出网络路径决策，如果需要的话还进行冲突解决。本发明允许接入网络和核心网络合作来选择它们的相应资源之间的最成本效率的和最高质量的路径，并且还允许接入网络自律地作出局部优化决策，并且在核心网络周围独立地进行优化。
根据上文，可以看出可以在不脱离本发明的新颖概念的精神和范围的情况下实行大量的变动和改进。应理解的是，并不意图或者被推断成相对于此处举例说明的具体方法和设备来作出限制。毫无疑问，本发明意欲通过所述权利要求书覆盖属于权利要求书范围的所有这样的改进。
权利要求
1.一种用于在网络中路由通信会话的路径优化方法，该网络包括与多个接入网络耦合的多个核心网络，该方法包括以下步骤(a)确定通向多个目标接入点的多个可能路径，以构成用于多个核心网络中的一个核心网络的第一目标矩阵，并且构成用于多个接入网络中的一个接入网络的第二目标矩阵；(b)为第一目标矩阵中每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数，并且为第二目标矩阵的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数；(c)从用于核心网络的第一目标矩阵中选择出具有最佳路由偏爱性系数的多个可能路径中的第一可能路径，并且从用于接入网络的第二目标矩阵中选择出具有最佳路由偏爱性系数的多个可能路径中的第二可能路径；并且(d)基于第一可能路径和第二可能路径确定一条完整的路径，以用于对通信会话进行路由。
2.根据权利要求1的方法，其中，步骤(b)进一步包括(b1)核心网络基于多个路由变量，为第一目标矩阵中的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数；并且(b2)接入网络基于多个路由变量，为第二目标矩阵中的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数。
3.根据权利要求2的方法，其中，所述多个路由变量至少包括从一组变量中选择出来的两个变量，该组变量包含服务质量；用于通信会话的带宽；路由复杂性；互连成本；路由成本；资源负荷；资源可用性；安全性；数据量；用户偏爱性；以及运营商对于通信量偏好的偏爱性。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述多个可能路径的每一可能路径是一个完整的路径，并且其中步骤(d)进一步包括当第一可能路径和第二可能路径不是同一路径的时候，通过以下步骤确定用于路由该通信会话的完整路径(d1)当用于第二可能路径的路由偏爱性系数比用于第一可能路径的路由偏爱性系数更好的时候，选择第二可能路径作为用于路由通信会话的完整路径；(d2)当用于第二可能路径的路由偏爱性系数不比用于第一可能路径的路由偏爱性系数更好的时候，选择第一可能路径作为用于路由通信会话的完整路径；以及(d3)当用于第二可能路径的路由偏爱性系数与用于第一可能路径的路由偏爱性系数同样好的时候，执行缺省的选择来确定用于路由通信会话的完整路径；
5.根据权利要求1的方法，其中，步骤(d)进一步包括协商一个第三可能路径来作为用于路由通信会话的完整路径。
6.根据权利要求1的方法，其中，步骤(d)进一步包括当第二可能路径不涉及另外的核心网络互连的时候，选择第二可能路径作为路由通信会话的完整路径。
7.根据权利要求1的方法，其中，所述路径优化是用于将通信会话的切换从第一接入点路由到多个目标接入点中的第二接入点。
8.根据权利要求7的方法，其中，所包括的对接入网络部分随后执行步骤(a)、步骤(b)和步骤(c)的控制被从第一接入网络控制第一接入点转移到第二接入网络控制第二接入点、多个接入网络中的第一接入网络和第二接入网络。
9.根据权利要求7的方法，其中，所包括的对核心网络部分随后执行步骤(a)、步骤(b)和步骤(c)的控制被从第一核心网络控制第一接入点转移到第二核心网络核心网络、多个核心网络中的第一核心网络和第二核心网络。
10.所述路径优化是用于将通信会话的建立从核心网络路由到多个目标接入点中的第二接入点。
11.一种用于对在无线网络中路由通信会话进行路径优化的设备，所述无线网络包括与多个接入网络耦合的多个核心网络，所述设备包括网络接口；存储器，所述存储器用于存储具有多个可能路径和多个对应的路由偏爱性系数的目标矩阵；以及与网络接口和存储器耦合的处理器，所述处理器在运行的时候具有指令，以用于确定通向多个目标接入点的多个可能路径以形成目标矩阵；为目标矩阵的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数；以及从目标矩阵中选择具有最佳路由偏爱性系数的第一可能路径。
12.根据权利要求11的设备，其中，所述处理器一旦经由网络接口接收到指示具有对应的路由偏爱性系数的第二可能路径的消息，即可操作地用于基于第一可能路径和第二可能路径确定用于路由通信会话的完整路径。
13.根据权利要求12的设备，其中，处理器还可操作地用于以作为第一可能路径和第二可能路径的组合的形式来形成完整的路径。
14.根据权利要求11的设备，其中，所述处理器还可操作地用于基于多个路由变量，为第一目标矩阵的每一可能路径确定一个对应的路由偏爱性系数。
15.根据权利要求14的设备，其中，所述多个路由变量至少包括以下变量中的两个服务质量；用于通信会话的带宽；路由复杂性；互连成本；路由成本；资源负荷；资源可用性；安全性；数据量；用户偏爱性；以及运营商对于通信量偏好的偏爱性。
16.根据权利要求15的设备，其中，处理器还可操作地用于以带宽、引入延迟和技术互换的函数的形式来确定服务质量变量。
17.根据权利要求15的设备，其中，处理器还可操作地用于以资源可用性的路径支路的总和以及系统运营商的可能成本的形式来确定互连成本变量。
18.根据权利要求15的设备，其中，处理器还可操作地用于以资源可用性的距离、通信会话切换的可能不稳定性、资源可用性的路径支路数量、资源可用性中涉及的网络元件数量以及资源可用性中跨越的域的数量的函数的形式来确定路由复杂性变量。
19.根据权利要求14的设备，其中，处理器还可操作地用于将对应于当前网络状态的数字值分配给所述多个路由变量。
20.根据权利要求19的设备，其中，所述处理器还可操作地用于以所述多个路由变量的对应数字值的加权和的形式来确定路由偏爱性系数。
全文摘要
本发明提供了用于在具有与接入网络(120)耦合的多个核心网络(110)的网络中对通信会话进行路由的路径优化。核心网络和接入网络(AN)均是通过确定通向多个目标接入点的多个可能路径以形成目标矩阵、为目标矩阵的每一可能路径确定对应的路由偏爱性系数；并且根据目标矩阵选择一条具有最佳路由偏爱性系数的可能路径，来执行路径优化的。然后或者通过组合选择的可能路径或者通过选择一个可能路径作为完整的路径，确定用于路由通信会话的整体或者完整的路径。每一可能路径的路由偏爱性系数均是基于各种路由变量来确定的，比如服务质量、用于通信会话的带宽、路由复杂性、互连成本、路由成本、资源负荷、资源可用性、以及运营商对于通信量偏好的偏爱性。
文档编号H04L12/56GK1736060SQ200480002171
公开日2006年2月15日 申请日期2004年1月13日 优先权日2003年1月13日
发明者保罗·D·斯坦伯格, 理查德·J·马尔科姆, 约瑟夫·M·彭齐维亚特尔, 理查德·E·怀特, 丹尼尔·F·泰尔, 布莱恩·J·穆尔, 斯蒂夫·L·斯皮尔, 约翰·M·索尔 申请人:摩托罗拉公司(在特拉华州注册的公司)