专利名称：一种目标网络选择方法及接入点装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤指一种实现移动终端在异构无线网络间切换的目标网络选择方法及接入点装置。
背景技术：
随着通信技术的飞速发展，新的无线接入技术不断涌现。为了给用户带来更好的体验，满足多样化的业务需求，运营商铺设了使用不同的接入技术的多种网络。业务的选择、用户的移动、网络质量的变化，都可能导致终端在异构网络之间的切换。下一代以IP为核心的移动通信网络中，由于IP层处理切换的时延很大，异构网络的链路级切换方案的性能就显得非常关键。
链路级切换包括切换初始化(Handover Initiation),切换准备(HandoverPreparation)以及切4奐^W亍(Handover Execution)三个阶,史。可以由移动终端或者网络侧触发。以网络侧触发为例，目前的切换流程如下
当前网络状况不足以满足当前业务的需求时，当前服务网络的服务接入点通过远程事件向移动终端发出即将关闭链路的指示，移动终端收到该指示后，将向服务接入点发出切换初始化请求命令，服务接入点接到该请求后，将向网络环境中的其他网元广播切换准备请求命令。其他可用网络的服务接入点收到该切换准备请求命令后，将返回切换准备请求响应，同时根据目前资源的状况和要求为移动终端预先分配资源。当前的服务接入点收到多个可用网络的服务接入点发出的响应之后，将给移动终端发出切换初始化响应，移动终端收到该响应后，从多个可用的目标接入点中选择最佳的目标接入点并向当前的服务接入点发出切换执行请求命令，通知服务接入点移动终端决定切换到哪一个目标网络和目标接入点。当前服务接入点向移动终端发送切换执行请求响应，移动终端接收到以后，确认可以进行切换，于是开始数据链路层的联系。移动终端成功切换到目标接入点之后，目标接入点向原来的服务接入点发送切换完成请求命令，通知其移动终端已经完成切换，原服务接入点可以根据该命令完成数据转发等操作。原服务接入点向周围的所有可用目标接入点发出切换完成请求响应，原服务接入点释放原来和移动终端通信的资源，未被移动终端采纳的其
他目标接入点亦释;^文为该移动终端预留的资源。
为实现移动终端在异构网络中的无缝切换，IEEE 802.21工作组，制订了媒体无关切换(MIH， Media Ind印endent Handover)机制在数据链路层和网络层之间引入一个新的子层一一MIH层。通过与不同接入技术的数据链路层及物理层之间的交互，以及对等的MIH层之间的通信来向上层屏蔽底层接入网络的异构性，实现了异构网络的媒体无关切换，从而简化网络的操作和管理。异构网络可以包括正EE 802.21, IEEE 802.16, IEEE 802.15, 3GPP和3GPP2等。媒体无关切换机制提供三种类型的服务纟某体无关事件服务(MIH-ES)、媒体无关命令服务(MIH-CS)以及媒体无关信息服务(MIH-IS)。
为简化描述，假设移动终端和网络侧(接入点AP或基站BS )都由上层(UpLayer )、々某体无关切换(Media Independent Handover, MIH)功能实体和力某体访问控制(MediaAccess Control, MAC)功能实体组成。当移动终端从一个才妄入点切入到另外一个接入点，移动终端所在的接入点称为服务接入点(ServingAP)，移动终端可能切换到的可用接入点称为目标接入点(TargetAP)。那么，基于802.21所定义的媒体独立切换机制，现有切换方案的信令交互过程如图1所示，具体的步骤包括
步骤1:移动终端的上层根据MIH-ES所提供的事件指示来确定是否需要发出切换初始化请求。若需要，则通过MIH远程事件向当前的服务接入点发出切换初始化请求。
步骤2:当前的服务接入点收到切换初始化请求之后，就向周边的各目标接入点发出切换准备请求。步骤3:各目标接入点收到切换准备请求后，查询目前资源使用状况以及请求的资源列表，若满足要求，则按照请求的资源列表给移动终端预留资源，否则拒绝请求；同时，向服务接入点发出切换准备响应。
步骤4:服务接入点在收到来自各目标接入点的切换准备响应之后，向移动终端发出切换初始化响应。
步骤5:移动终端按照一定的选择准则从多个可用的目标接入点中选出最优的目标接入点，向服务接入点发送切换执行请求，通知服务接入点决定切换到哪一个目标4妻入点和目标网络。
步骤6:当前服务接入点向移动终端发送切换执行响应，移动终端在确认可以切换之后，就可以在移动终端和选出的最优目标接入点之间建立新的连接。
步骤7:当移动终端成功切换到最优目标接入点之后，目标接入点向原服务接入点发送切换完成请求，通知其移动终端已经成功切换。
步骤8:原服务接入点释放资源，并通知未被选中的目标接入点亦释放资源。
上述流程是现有技术中由移动终端侧发起的切换流程。同时现有技术中也存在由网络侧发起的切换流程。但无论是由移动终端侧还是网络侧发起切换，按照现有的切换信令交互流程，移动终端都需要从当前服务接入点集中获取所有可用目标网络和目标接入点的相关网络信息，从而根据获取的信息从多个可用的目标接入点中选择最佳的目标接入点。这样的需求要求当前服务接入点搜集所有可用目标接入点的相关的网络信息，以集中比较选择。
目前的做法是利用可用目标接入点向当前服务接入点发送切换准备响应的机会将各自的网络资源情况告知当前服务接入点。因此，服务接入点只有在收到来自所有可用的目标接入点的切换准备响应之后，才能向移动终端发出切换初始化响应。这种切换流程的缺点是集中搜集所有可用网络的相关信息的做法增加了信号传输量，增大了切换时延，不利于切换性能的改善。并且，这个弊端随着可用网络的数目的增多，会愈加严重。
发明内容
本发明提供一种目标网络选择方法及接入点装置，在进行异构无线网络切换时，实现移动终端可以快速切换到性能优良的目标网络。
一种目标网络选择方法，应用于异构无线网络切换，包括
移动终端当前服务网络的服务接入点根据该移动终端的切换需求，向周围网络广播切换准备请求消息；
接收到所述切换准备请求消息的各目标接入点，根据本地网络的当前可用网络资源信息和所述切换准备请求消息中携带的所述移动终端的资源需求信息，采用设定的计算规则计算表征本地网络支持终端链接能力大小的支持裕量值，并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间；并在所述计时时间到达时，广播切换准备响应消息；
所述服务接入点接收到第一个返回的切换准备响应消息后，向所述移动终端发出切换初始化响应，指示所述移动终端向第一个返回切换准备响应消息的目标接入点进行切换。
根据本发明的上述方法，所述广播切换准备请求消息之前，还包括
所述移动终端根据媒体无关切换MIH所提供的事件指示，确定需要进行网络切换时，向当前服务网络的服务接入点发出切换初始化请求；
所述服务接入点接收所述切换初始化请求。
根据本发明的上述方法，所述计算表征本地网络支持终端链接能力大小的支持裕量值，具体为
当本地网络的当前可用网络资源不能满足所述移动终端需求的网络资源时，所述支持裕量值为零；
当本地网络的当前可用网络资源能够满足所述移动终端需求的网络资源时，才艮据所述移动终端的资源需求信息中包含的性能指标值和本地网络当前所能提供的对应性能指标值，计算所述支持裕量值。
根据本发明的上述方法，在计算表征本地网络支持终端链接能力大小的支
持裕量值之前，还包括
解析所述切换准备请求消息中携带的移动终端的资源需求信息，获取本地
网络的当前可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足所
述移动终端需求的网络资源。
根据本发明的上述方法，计算所述支持裕量值，具体包括 当所述移动终端的资源需求信息中仅包含单一性能指标值时，根据本地网
络当前所能提供的所述单一性能指标值与所述移动终端需求的所述单一性能
指标值，计算两者的比值，得到所述支持裕量值；或者
当所述移动终端的资源需求信息中包含一个以上的性能指标值时，分别根
据本地网络当前所能提供的对应单一性能指标值与所述移动终端需求的该单
一性能指标值，计算两者的比值；并根据设定的各性能指标的加权系数，用计
算出的各比值乘以其对应性能指标的加权系数后再累加，将累加后的和值作为
所述支持裕量值。
根据本发明的上述方法，在所述计算两者的比值之前，还包括 解析所述移动终端的资源需求信息中包含的一个或一个以上的性能指标
值；以及
获取本地网络当前所能提供的对应性能指标值。 本发明的上述方法，还包括
侦听到所述切换准备响应消息的目标接入点，停止计时。
一种接入点装置，包括终端资源需求信息获取模块、网络资源信息获取 模块、计算模块、定时模块和发送模块；
所述终端资源需求信息获取模块，用于接收切换准备请求消息，解析所述 切换准备请求消息中携带的移动终端的资源需求信息；
所述网络资源信息获取模块，用于获取本地网络的当前可用网络资源信自
所述计算模块，根据本地网络的当前可用网络资源信息和所述移动终端的 资源需求信息，采用设定的计算规则计算表征本地网络支持终端链接能力大小
的支持裕量值，并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间； 所述定时模块，用于根据所述计算模块确定出的计时时间进行计时； 所述发送模块，用于当所述定时模块计时时间到达时，广播切换准备响应消息。
根据本发明的上述装置，所述计算模块进一步包括判断子模块、第一计 算子模块和第二计算子模块；
所述判断子模块，用于根据所述终端资源需求信息获取模块解析出的所述 移动终端的资源需求信息，以及所述网络资源信息获取模块获取的本地网络的 当前可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足所述移动 终端需求的网络资源；当判断出本地网络的当前可用网络资源能够满足所述移 动终端需求的网络资源时，通知第一计算子模块；当判断出本地网络的当前可 用网络资源不能满足所述移动终端需求的网络资源时，通知第二计算子模块；
所述第一计算子模块，用于设定支持裕量值为零，计时时长为无穷大；
所述第二计算子才莫块，用于根据所述移动终端的资源需求信息中包含的性
能指标值和本地网络当前所能提供的对应性能指标值，计算所述支持裕量值； 并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间。 本发明的上述装置，还包括
切换模块，用于接收移动终端发出的切换初始化请求，向周围网络广播切 换准备请求消息；以及接收到第一个返回的切换准备响应消息后，向所述移动 终端发出切换初始化响应，指示所述移动终端向第一个返回切换准备响应消息 的目标接入点进行切换。
根据本发明提供的目标网络选择方法及接入点装置，移动终端当前服务网 络的服务接入点根据该移动终端的切换需求向周围广播切换准备请求消息；接收到切换准备请求消息的各目标接入点根据本地网络的当前可用网络资源信 息和移动终端的资源需求信息，采用设定的计算规则，确定出本地网络的支持 裕量和发送切换准备响应的计时时间，使得最优的目标接入点能够最先发出切 换准备响应；当前服务接入点接收到第一个切换准备响应后，指示移动终端向 第一个返回切换准备响应的目标接入点进行切换，无需移动终端从当前服务接 入点集中获取所有可用目标接入点的相关网络信息，只要接收到任意一个可用 目标接入点发出的切换准备响应，便可以向移动终端发出切换初始化响应，上 述目标网络选择方法，应用于异构无线网络切换时，大大减少了信号传输量， 简化了信令交互流程，有效降低切换时延。
图1为现有技术中无线网络切换方法的信令流程图； 图2为本发明实施例提供的异构无线网络切换方法步骤流程图 图3为本发明实施例一中实现异构无线网络切换的信令流程图 图4为本发明实施例二中实现异构无线网络切换的信令流程图 图5为本发明实施例三中实现异构无线网络切换的信令流程图 图6为本发明实施例提供的接入点装置的结构示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种目标网络选择方法，应用于异构无线网络切换，移动终端 或当前服务网络的服务接入点将切换请求周知周围网络的接入点后，各可用目 标接入点各自在本地采用相同的准则作出决策，分布式的选出最优目标接入 点，再通知当前服务接入点及移动终端进行切换。下面以移动终端侧发起切换 流程为例进行详细阐述，其流程如图2所示，执行步骤如下
步骤S101:移动终端向当前服务网络的服务接入点发出切换初始化请求。 移动终端根据MIH所提供的事件指示来确定是否需要进行网络切换；当需要时，则通过MIH远程事件向当前服务网络的服务接入点发送切换初始化 请求。发送的切换初始化请求中携带有移动终端的资源需求信息，如带宽需 求、时延需求等，还可以携带有移动终端的接口信息，如移动终端支持接口 制式等。
步骤S102:当前服务接入点向周围网络广播切换准备请求消息。 当前服务接入点接收到移动终端发送的切换初始化请求后，以广播的形式 向周围的各个可用的目标接入点发出切换准备请求消息。其中，移动终端的资 源需求信息和接口信息可以通过切换准备请求消息告知周围各个可用的目标 接入点。
特别的，在移动终端没有发出切换初始化请求的情况下，若该移动终端的 当前服务网络的服务接入点确定出移动终端需要进行网络切换时，也可以向周 围网络广播切换准备请求消息，启动移动终端的网络切换流程。
步骤S103:各目标接入点根据本地网络的当前可用网络资源信息和接收到 所述切换准备请求消息中携带的所述移动终端的资源需求信息，釆用相同的计 算规则，计算出表征本地网络支持移动终端链接能力大小的支持裕量值；并确 定出与所述支持^"量值成反比关系的计时时间，当计时时间到达时，则广播切 换准备响应。具体为
各目标接入点收到切换准备请求消息后，解析所述切换准备请求消息中携 带的移动终端的资源需求信息(可以是移动终端请求的资源列表)，并获取本 地网络的当前可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足 所述移动终端需求的网络资源。若本地的网络资源能够满足移动终端的资源需 求，则按照移动终端请求的资源列表给移动终端预留资源，否则拒绝移动终端 的切换请求。
在能够满足移动终端资源需求的情况下，各目标接入点根据所获取的移动 终端的资源需求信息，以及本地网络的当前可用网络资源信息，按照相同计算 准则，各自计算本地网络的支持终端链接的能力大小。并通过计算本地网络的支持裕量(SupportMargin, SM)值来量化反映本地网络对移动终端链接请求 的支持能力的大小。支持裕量值越大，表示支持能力越强。
决定本地网络支持裕量值大小的因素包括移动终端对支持业务的服务质 量(Qualityof Service, QoS)需求，如需求带宽、需求时延、需求费用等； 以及本地网络的网络条件，如传输带宽、传输时延、费用等。不同情况下， SM的计算方式也不同。
支持裕量值的确定具体包括
首先，解析移动终端的资源需求信息中包含的一个或一个以上的性能指标 值；以及获取本地网络当前所能提供的对应性能指标值。
(1)当各目标接入点本地网络的当前可用网络资源不能满足移动终端的 资源需求时，例如带宽不能满足移动终端的带宽需求、时延不满足移动终端 的时延要求或费用高于移动终端期望费用的上限等，则支持裕量值设为零；
(2 )当各目标接入点本地网络的当前可用网络资源能够满足移动终端的 资源需求时，根据移动终端的资源需求信息中包含的性能指标值和本地网络当 前所能提供的对应性能指标值，计算支持裕量值，具体计算方式为
(i) 当移动终端的资源需求信息中仅包含单一性能指标值(例如只要求带 宽或只要求时延)时，根据本地网络当前所能提供的对应单一性能指标值与移 动终端需求的该单一性能指标值，计算两者的比值，得到支持裕量值，例如
计算本地网络所能提供的该单一性能指标的值与移动终端需求的该单一
性能指标的值的比值，得到所述支持裕量值；
或计算移动终端需求的该单一性能指标的值与本地网络所能提供的该单 一性能指标的值的比值，得到所述支持裕量值；
(ii) 当移动终端的资源需求信息中包含一个以上的性能指标值(例如既 要求带宽又要求时延或网络费用)时，分别根据本地网络当前所能提供的对应 单一性能指标值与移动终端需求的该单一性能指标值，计算两者的比值；并根 据设定的各性能指标的加权系数，用计算出的各比值乘以其对应性能指标的加权系数后再累加，将累加后的和值作为本地网络的支持裕量值，具体为
计算本地网络所能提供的第 一性能指标的值与移动终端需求的第 一性能
指标的值的比值；或计算移动终端需求的第 一性能指标的值与本地网络所能提
供的第一性能指标的值的比值，得到第一支持裕量值；
计算本地网络所能提供的第二性能指标的值与移动终端需求的第二性能
指标的值的比值；或计算移动终端需求的第二性能指标的值与本地网络所能提
供的第二性能指标的值的比值，得到第二支持裕量值； 以此类推，得到每一个性能指标的支持裕量值；
将上述每一个性能指标的支持裕量值分别乘上各自对应的加权系数后，再 求和，得到本地网络的支持裕量值。
注上述加权系数的值均介于0和1之间，且所有加权系数之和为1。
以采用倒计时方式为例，根据计算得到的本地网络的支持裕量值确定出发 送切换准备响应的倒计时时间T，其中，倒计时时间T与支持裕量值成反比。 当支持裕量值为O时，倒计时时长为无穷大。
根据计算得到的倒计时时间T,开始倒计时， 一旦定时器到0,相应的目 标接入点就会以广播的方式发出切换准备响应消息。
由于各目标网络是被广播周知切换准备请求消息的，因此可以认为各目标 网络是同时开始倒计时。
步骤S104:当前服务接入点向移动终端发送切换初始化响应。
当前服务接入点接收到第一个切换准备响应后，则向移动终端发出切换初 始化响应，指示移动终端向第一个返回切换准备响应的目标接入点(即最优目 标接入点)进行切换。
其他目标接入点(即非最优目标接入点)一旦侦听到有某一 目标接入点广 播切换准备响应，就认为最优的目标接入点已经选出，停止计时器计时并保持 静默。
步骤S105:移动终端向当前服务接入点发送切换执行请求。步骤S106:当前服务接入点向移动终端发送切换执行响应。 移动终端接收到当前服务接入点发送的切换执行响应后，即确认可以切换
之后，与第一个返回切换准备响应的目标接入点建立起新的无线链路连接。 步骤S107:当移动终端和第一个返回切换准备响应的(即最优的)目标接
入点建立起新的无线链路连接，成功完成切换后，第一个返回切换准备响应的
目标接入点向当前服务接入点发送切换完成请求，通知服务接入点移动终端已
经成功完成切换。
步骤S108:当前服务接入点释放网络资源，并通知未被选中的目标接入点 亦释放资源。 实施例一
当以带宽作为主要性能指标选择目标网络时，其信令流程如图3所示，具 体实现过程如下
移动终端(例如图3中的STA)根据MIH所提供的事件指示来确定需要 进行网络切换时，通过MIH远程事件向当前服务接入点，例如图3中的服务 接入点(Serving AP/BS ),发出切换初始化请求。发送的切换初始化请求中携 带有移动终端的带宽需求信息。
当前服务接入点(Serving AP/BS )接收到移动终端发送的切换初始化请求 后，以广播的形式向周围的各个可用的目标接入点(例如图3中的Target
AP1/BS1........ Target APn/BSn等)发出切换准备请求。其中，移动终端的
带宽需求信息亦通过切换准备请求告知周围各个可用的目标接入点。
各目标接入点，Target AP1/BS1........ Target APn/BSn等，接收到切换准
备请求后，根据切换准备请求中携带的移动终端的带宽需求信息，查询本地网 络的带宽信息，若本地网络的带宽能够满足移动终端的带宽要求，则按照请求 的带宽给移动终端预留带宽，否则拒绝移动终端的切换请求。
当本地网络能够满足移动终端带宽需求时，各目标接入点根据所获取的移 动终端对带宽需求信息，以及本地的网络带宽使用信息，按照预先确定的相同的计算规则计算本地网络的支持裕量值SM。 以带宽为性能指标时，支持裕量计算如下: 设本地网络可提供的带宽为Ws; 移动终端需求的带宽为WN; 则支持裕量SM为
仍以采用倒计时的方式为例，根据计算得到的支持裕量值SM,确定出本 地网络发出切换准备响应的倒计时时间T: T=C/SM
其中，C为常数，根据具体需要选取。
可见，当本地网络无法提供移动终端所需要的带宽时，其支持裕量值为o，
倒计时时间T为无穷大。当本地网络能够提供移动终端所需要的带宽时，显 然Ws/Wn的植最大的目标网络，是以带宽为性能指标意义下的最优目标网络， 即最优目标接入点，且由于T反比于WS/WN,此最优目标网络的倒计时时间 必然是最短的，能最先计时到零，则此目标接入点一定能第一个广#"切换准备 响应。
图3中假设目标接入点1 (TargetAP1/BS1 )是以带宽作为性能指标时的最 优目标接入点，则目标接入点1第一个广播切换准备响应。
当前服务接入点收到目标接入点1 (TargetAP1/BS1 )广播的切换准备响应 后，则向移动终端发出切换初始化响应。
其他目标接入点(Target AP2/BS2、 ......、 Target APn/BSn等) 一旦侦听到
目标接入点1 (Target AP1/BS1)广播的切换准备响应，就认为最优的目标接入 点已经选出，停止计时器计时并保持静默。
然后移动终端向当前服务接入点发送切换执行请求。当前服务接入点向移 动终端发送切换执行响应。移动终端收到切换执行响应后，向目标接入点l所对应的目标网络进^f亍切换。
移动终端和目标接入点1建立起新的无线链路后，目标接入点1向原服务
接入点(Serving AP/BS )发送切换完成请求，通知Serving AP/BS移动终端已 经成功完成切才奐。
Serving AP/BS释放网络资源，并通知未浮皮选中的目标4妄入点亦释放资源。 实施例二
当以时延指标作为性能指标选择目标网络时，其信令流程如图4所示，具 体实现过程如下
移动终端(例如图4中的STA)根据MIH所提供的事件指示来确定需要 进行网络切换时，通过MIH远程事件向当前服务接入点，例如图4中的服务 接入点(Serving AP/BS ),发出切换初始化请求。发送的切换初始化请求中携 带有移动终端的时延需求信息。
当前服务接入点(Serving AP/BS )接收到移动终端发送的切换初始化请求 后，以广播的形式向周围的各个可用的目标接入点(例如图4中的Target
AP1/BS1、 ......、 Target APn/BSn等)发出切换准备请求。其中，移动终端的
时延需求信息亦通过切换准备请求告知周围各个可用的目标接入点。
各目标接入点，Target AP1/BS1.......、 Target APn/BSn等，接收到切换准
备请求后，根据切换准备请求中携带的移动终端的时延需求信息，查询本地网 络的时延信息，若本地网络的时延能够满足移动终端的时延要求，则继续进行 后续动作，否则拒绝移动终端的切换请求。
当本地网络能够满足移动终端时延需求时，各目标接入点根据所获取的移 动终端对时延需求信息，以及本地的网络时延信息，按照预先确定的相同的计 算规则计算本地网络的支持裕量值SM。
以时延为性能指标时，支持裕量SM计算如下
设本地网络可^是供的时延为Ds;
移动终端需求的时延为Dn;则支持裕量SM为
仍以釆用倒计时的方式为例，根据计算得到的支持裕量值SM，确定出本 地网络发出切换准备响应的倒计时时间T: T=C/SM
其中，C为常数，可以根据具体需要选取。
可见，当本地网络无法提供移动终端所需要的时延时，其支持裕量为0, 倒计时时间T为无穷大。当本地网络能够提供移动终端所需要的时延时，显 然Dn/Ds的伍最大的目标网络，是以时延为性能指标意义下的最优目标网络， 即最优目标接入点，且由于T反比于Dn/Ds,此最优目标网络的倒计时时间必 然是最短的，能最先计时到零，则此目标接入点一定能第一个广播切换准备响 应。
图4中假设目标接入点1 (Target AP1/BS1 )是以时延作为性能指标时的最 优目标接入点，则目标接入点1第一个广播切换准备响应。
当前服务接入点接收到目标接入点1 (Target AP1/BS1 )广播的切换准备响 应后，则向移动终端发出切换初始化响应。
其他目标接入点(TargetAP2/BS2、 ....... TargetAPn/BSn等) 一旦侦听到
目标接入点1 (Target AP1/BS1)广播的切换准备响应，就认为最优的目标接入 点已经选出，停止计时器计时并保持静默。
然后移动终端向当前服务接入点发送切换执行请求，当前服务接入点向移 动终端发送切换执行响应。移动终端收到切换执行响应后，向目标接入点1所 对应的目标网络进行切换。
当移动终端和目标接入点1建立起新的无线链路后，目标接入点1向服务 接入点(Serving AP/BS )发送切换完成请求，通知Serving AP/BS移动终端已 经成功完成切换。Serving AP/BS释放网络资源，并通知未被选中的目标接入点亦释放资源。 实施例三
实施例一和实施例二中所述的是以单一性能指标(如带宽或时延)为依据 来选择最优目标网络的情况。在进行最优目标网络选择时，我们经常会关心的 多方面指标的综合性能。例如，在异构网络中，使用不同接入技术的网络的费 用状况有所不同，用户可能在要求带宽性能的同时，亦希望网络费用尽可能低。
通过多个性能指标选择目标网络，实现从当前服务接入点到目标接入点切 换的信令流程如图5所示，具体实现过程如下
移动终端(例如图5中的STA)根据MIH所提供的事件指示来确定需要 进行网络切换时，通过MIH远程事件向当前服务接入点，例如图5中的服务 接入点(Serving AP/BS )，发出切换初始化请求。发送的切换初始化请求中携 带有移动终端的带宽需求信息和移动终端期望的网络费用上限信息。
当前服务接入点(Serving AP/BS )接收到移动终端发送的切换初始化请求 后，以广播的形式向周围的各个可用的目标接入点(例如图5中的Target
AP1/BS1、 ....... Target APn/BSn等)发出切换准备请求。其中，移动终端的
带宽需求信息和移动终端期望的网络费用上限信息亦通过切换准备请求告知 周围各个可用的目标接入点。
各目标接入点，Target AP1/BS1........ Target APn/BSn等，接收到切换准
备请求后，根据切换准备请求中携带的移动终端的带宽需求信息和移动终端期 望的网络费用上限信息，查询本地网络的带宽信息和本地网络的收费情况，若 本地网络的带宽和网络费用能够满足移动终端的要求，则根据移动终端的请求 为移动终端预留带宽，并根据本地网络收费标准进行计费，否则拒绝移动终端 的切换请求。
当本地网络能够满足移动终端带宽需求和网络费用要求时，各目标接入点 根据所获取到的移动终端需求带宽和本地网络的带宽使用情况，以及移动终端 的网络费用上限要求和本地网络的收费情况；按照预先确定的相同的计算规则，计算本地网络的支持裕量值SM。
因为考虑带宽性能的同时还需要考虑网络费用因素，我们把网络费用相关 参数作为系数融入支持裕量SM的计算中去。以带宽和网络费用为性能指标的 时，支持裕量计算如下
设本地网络可提供的带宽为Ws;
本地网络的网络费用Ps;
移动终端需求的带宽为WN;
移动终端期望的费用上限PN;
带宽需求加权系数
费用需求加权系数"p 则支持裕量SM为
0, 『s <『,s > & 謝= 4 + 》，其他
k 尸S
其中，带宽需求加权系数"w和费用需求加权系数"P可以根据实际的需求 程度进行调节，出于归一化的目的，通常令^+ -l，且0^"P，"w"。
仍以采用倒计时的方式为例，根据计算得到的支持裕量值SM，确定出本 地目标网络发出切换准备响应的倒计时时间T:
T=C/SM
其中，C为常数，根据具体需要选取。
可见，当本地网络无法提供当前链接所需要的带宽，或者本地网络费用超 过用户期望费用的上限，则支持裕量为O,倒计时时间T为无穷大。
当本地网络能够提供移动终端所需要的带宽，且本地网络费用低于用户期 望费用的上限时，显然Pn/Ps越大，T越小；Ws/ Wn越大，T也越小。 Pn/Ps+Ws/Wn的植最大的目标网络，是以带宽和网络费用作为综合性能指标意 义下的最优目标网络，即最优目标接入点；且由于T反比于Pn/Ps+Ws/Wn,此最优目标网络的倒计时时间必然是最短的，能最先计时到零，则此目标接入点 一定能第 一个广播切换准备响应。
而"P和"w作为和费用需求以及带宽需求有关的加权系数，可以根据实际
情况中对于各种性能的需求程度进行调节。在极端的情况下，若"!>=0， =1,
则意味着只关注带宽性能，费用的高低不予考虑；若"p^，"w-g,则意味着在
网络带宽满足需求带宽的前提下，希望网络费用尽可能低。
图5中假设目标接入点1 (TargetAP1/BS1 )是以带宽和网络费用作为综合 性能指标时的最优目标接入点，则目标接入点1第一个广播切换准备响应。
当前服务接入点接收到目标接入点1 (TargetAP1/BS1 )广播的切换准备响 应后，则向移动终端发出切^灸初始化响应。
其他目标接入点(Target AP2/BS2........ Target APn/BSn等) 一旦侦听到
目标接入点1 (Target AP1/BS1 )广播的切换准备响应，就认为最优的目标接入 点已经选出，停止计时器计时并保持静默。
然后移动终端向当前服务接入点发送切换执行请求，当前服务接入点向移 动终端发送切换执行响应。移动终端收到切换执行响应后，向目标接入点l所 对应的目标网络进行切换。
移动终端和目标接入点1建立起新的无线链路后，目标接入点1向服务接 入点(Serving AP/BS )发送切换完成请求，通知Serving AP/BS移动终端已经 成功完成切:换。
Serving AP/BS释放网络资源，并通知未被选中的目标接入点亦释放资源。 需要指出的是，上面的三个实施例只是给出了如何在具体的性能需求下根 据优化目标来设计分布式切换准则和切换流程，这种切换准则的设计可能是针 对单一的某种性能的优化，也可能是针对将各种性能指标综合考虑的优化。支 持裕量函数的具体设计并不限于上述应用实例，只要能达到优化性能的目的， 支持裕量函数的设计可以多种多样。
另外，不同的业务对于性能指标的界定和关注会有所不同。在实际操作中，可以考虑按照业务种类的划分来选择不同的支持裕量定义。
根据本发明的上述方法，可以构建一种异构无线网络中的接入点装置，如
图6所示，包括终端资源需求信息获取模块101、网络资源信息获取模块102、 计算模块103、定时模块104和发送模块105 。
终端资源需求信息获取模块101，用于接收切换初始化请求消息，解析所 述切换准备请求消息中携带的移动终端的资源需求信息。
网络资源信息荻取模块102,用于获取本地网络的当前可用网络资源信息。 计算模块103,用于根据终端资源需求信息获取4莫块101获取的移动终端 的资源需求信息以及网络资源信息获取模块102获取的本地网络的当前可用网 络资源信息，采用预定的计算规则，计算出表征本地网络支持终端链接能力大 小的支持裕量值，并并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间。
较佳的，计算模块103可以进一步包括判断子模块1031、第一计算子模 块1032和第二计算子模块1033。
判断子模块1031，用于根据终端资源需求信息获取模块101解析出的移动 终端的资源需求信息，以及网络资源信息获取模块102获取的本地网络的当前 可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足移动终端需求 的网络资源；当判断出本地网络的当前可用网络资源能够满足移动终端需求的 网络资源时，通知第一计算子模块1032;当判断出本地网络的当前可用网络资 源不能满足移动终端需求的网络资源时，通知第二计算子;f莫块1033;
第一计算子模块1032,用于设定支持裕量值为零，计时时长为无穷大； 第二计算子模块1033，用于根据移动终端的资源需求信息中包含的性能指 标值和本地网络当前所能提供的对应性能指标值，计算支持裕量值；并确定出 与支持裕量值成反比关系的计时时间。
定时模块104，用于根据计算模块103确定出的计时时间进行计时。 发送模块105,用于当定时模块104计时时间到达时，广播切换准备响应 消息。本发明的上述接入点装置还包括切换模块106,用于接收移动终端发出 的切换初始化请求，向周围网络广播切换准备请求消息；以及接收到第一个返 回的切换准备响应消息后，向移动终端发出切换初始化响应，指示移动终端向 第一个返回切换准备响应消息的目标接入点进行切换。
本发明提供的上述目标网络选择方法及接入点装置，应用于异构无线网络 切换时，各目标网络的目标接入点根据本地网络的当前可用网络资源信息和移 动终端的资源需求信息，采用设定的计算规则，确定出本地网络支持移动终端 请求的链接能力大小(即支持裕量)，得到发送切换准备响应的计时时间，使 得最优的目标接入点的定时器能够最先到达计时时间，并采用广播的方式最先 发出切换准备响应；当前服务接入点只需等到任意一个可用目标接入点发出的 切换准备响应，便可以向移动终端发出切换初始化响应，指示移动终端向第一 个返回切换准备响应的目标接入点进行切换；无需移动终端从当前服务接入点 集中获取所有可用目标接入点的相关网络信息，从而大大的减少了信号传输 量，简化了信令交互流程；同时大大P争低了切换时延，改善了切换性能。在可 用网络的数目日益增多情况下，本发明方法可以有效降低切换时延的优势会愈 加明显。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化、替换或应用到其他类似的装置，都应涵盖在本发明的保护范围之 内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1、一种目标网络选择方法，应用于异构无线网络切换，其特征在于，包括移动终端当前服务网络的服务接入点根据该移动终端的切换需求，向周围网络广播切换准备请求消息；接收到所述切换准备请求消息的各目标接入点，根据本地网络的当前可用网络资源信息和所述切换准备请求消息中携带的所述移动终端的资源需求信息，采用设定的计算规则计算表征本地网络支持终端链接能力大小的支持裕量值，并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间；并在所述计时时间到达时，广播切换准备响应消息；所述服务接入点接收到第一个返回的切换准备响应消息后，向所述移动终端发出切换初始化响应，指示所述移动终端向第一个返回切换准备响应消息的目标接入点进行切换。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广播切换准备请求消息 之前，还包括所述移动终端根据媒体无关切换MIH所提供的事件指示，确定需要进行 网络切换时，向当前服务网络的服务接入点发出切换初始化请求； 所述服务接入点接收所述切换初始化请求。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算表征本地网络支持 终端链接能力大小的支持裕量值，具体为当本地网络的当前可用网络资源不能满足所述移动终端需求的网络资源 时，所述支持裕量值为零；当本地网络的当前可用网络资源能够满足所述移动终端需求的网络资源 时，根据所述移动终端的资源需求信息中包含的性能指标值和本地网络当前所 能提供的对应性能指标值，计算所述支持裕量值。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，在计算表征本地网络支持终 端链接能力大小的支持裕量值之前，还包括解析所述切换准备请求消息中携带的移动终端的资源需求信息，获取本地 网络的当前可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足所 述移动终端需求的网络资源。
5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述支持裕量值，具体 包括当所述移动终端的资源需求信息中仅包含单一性能指标值时，根据本地网 络当前所能提供的所述单一性能指标值与所述移动终端需求的所述单一性能 指标值，计算两者的比值，得到所述支持裕量值；或者当所述移动终端的资源需求信息中包含一个以上的性能指标值时，分别根 据本地网络当前所能提供的对应单一性能指标值与所述移动终端需求的该单 一性能指标值，计算两者的比值；并根据设定的各性能指标的加权系数，用计 算出的各比值乘以其对应性能指标的加权系凄t^再累力口，将累加后的和值作为 所述支持裕量值。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述计算两者的比值之前， 还包括解析所述移动终端的资源需求信息中包含的一个或一个以上的性能指标 值；以及获取本地网络当前所能提供的对应性能指标值。
7、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括 侦听到所述切换准备响应消息的目标接入点，停止计时。
8、 一种接入点装置，其特征在于，包括终端资源需求信息获取模块、 网络资源信息获取模块、计算模块、定时模块和发送模块；所述终端资源需求信息获取模块，用于接收切换准备请求消息，解析所述 切换准备请求消息中携带的移动终端的资源需求信息；所述网络资源信息获取模块，用于获取本地网络的当前可用网络资源信自 所述计算模块，根据本地网络的当前可用网络资源信息和所述移动终端的 资源需求信息，采用设定的计算规则计算表征本地网络支持终端链接能力大小的支持裕量值，并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间； 所述定时模块，用于根据所述计算模块确定出的计时时间进行计时； 所述发送模块，用于当所述定时模块计时时间到达时，广播切换准备响应消息。
9、 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步包括 判断子模块、第一计算子模块和第二计算子模块；所述判断子才莫块，用于#4居所述终端资源需求信息获取模块解析出的所述 移动终端的资源需求信息，以及所述网络资源信息获取模块获取的本地网络的 当前可用网络资源信息，判断本地网络的当前可用网络资源是否满足所述移动 终端需求的网络资源；当判断出本地网络的当前可用网络资源能够满足所述移 动终端需求的网络资源时，通知第一计算子模块；当判断出本地网络的当前可 用网络资源不能满足所述移动终端需求的网络资源时，通知第二计算子模块； 所述第一计算子模块，用于设定支持裕量值为零，计时时长为无穷大； 所述第二计算子模块，用于根据所述移动终端的资源需求信息中包含的性 能指标值和本地网络当前所能提供的对应性能指标值，计算所述支持裕量值； 并确定出与所述支持裕量值成反比关系的计时时间。
10、 如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，还包括切换模块，用于接收移动终端发出的切换初始化请求，向周围网络广播切 换准备请求消息；以及接收到第一个返回的切换准备响应消息后，向所述移动 终端发出切换初始化响应，指示所述移动终端向第一个返回切换准备响应消息 的目标接入点进行切换。
全文摘要
本发明公开了一种目标网络选择方法及接入点装置，用于实现移动终端在异构无线网络间的链路切换，该方法包括移动终端当前服务网络的服务接入点向周围网络广播切换准备请求消息；各目标接入点根据本地网络的当前可用网络资源信息和移动终端的资源需求信息，采用设定的计算规则计算本地网络的支持裕量值，并确定出与支持裕量值成反比关系的计时时间；当计时时间到达时，广播切换准备响应消息；服务接入点接收到第一个返回的切换准备响应消息后，向移动终端发出切换初始化响应，指示移动终端进行切换。上述目标网络选择方法，应用于异构无线网络切换时，大大减少了信号传输量，简化了信令交互流程，降低了切换时延。
文档编号H04B7/26GK101557633SQ20081010362
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月9日 优先权日2008年4月9日
发明者聪 彭, 茗 李, 军 王, 闫志刚 申请人:中国移动通信集团公司