专利名称：确定流量分配策略的方法、接入网设备和路由设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种确定流量分配策略的方法、接入网设备和路 由设备。
背景技术：
未来无线通信网络的发展趋势之一是将多种不同无线接入技术融合在一起，例 如第三代移动通信技术、Wimax接入技术、WAN技术、WLAN技术等。多种不同无线接入技术 的融合带来多方面的益处，例如提高无线资源利用率、提高网络容量、为用户提供更好的 服务质量、降低网络基础建设费用等，由多种不同无线接入技术的融合所带来的益处统称 为多主接入增益。在多种不同无线接入技术融合的情况下，网络中不同业务流对网络资源 的占用不同，会导致少数业务流耗用大部分网络资源的情况，严重影响网络资源的利用率， 造成较高的阻塞率、丢包率等问题，直接影响用户对网络服务质量的感知。因此，制定合理 的流量控制策略以最大限度的利用网络资源尤其重要。现有技术中采用基于业务和逗留时间的动态流量均衡算法，使得多种不同接入网 向更多的移动用户提供服务。但是，这种技术没有考虑用户服务质量对用户选择接入网的 影响，也没有考虑网络价格对网络资源分配的影响，不利于有效利用网络资源。
发明内容
本发明实施例提供了一种确定流量分配策略的方法、接入网设备和路由设备，用 以在多种接入网向用户提供服务的情况下，根据用户服务质量和价格确定流量分配策略， 当按照该流量分配策略分配网络资源时，可以有效利用网络资源。本发明实施例提供了一种确定流量分配策略的方法，包括接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量指标；根据所述服务质量指标，获取接入网和其他接入网的网络成本函数，根据所述接 入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对所述接入网和用户对所述其他接入网的流 量需求，确定所述接入网的收益函数，根据所述接入网的收益函数，确定所述接入网的最优 定价，根据所述接入网的最优定价，确定所述其他接入网的最优定价，根据所述接入网和其 他接入网的最优定价，确定所述接入网的流量分配策略；将所述接入网的流量分配策略发送给所述路由器。本发明实施例提供了一种确定流量分配策略的方法，包括获取表示用户服务质量的服务质量指标；将所述服务质量指标发送给接入网；接收所述接入网发送的流量分配策略，所述流量分配策略由所述接入网根据所述 服务质量指标获取。本发明实施例提供了一种接入网设备，包括第一接收模块，用于接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量指标；
流量分配策略确定模块，用于根据所述服务质量指标，获取接入网和其他接入网 的网络成本函数，根据所述接入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对所述接入网和 用户对所述其他接入网的流量需求，确定所述接入网的收益函数，根据所述接入网的收益 函数，确定所述接入网的最优定价，根据所述接入网的最优定价，确定所述其他接入网的最 优定价，根据所述接入网和其他接入网的最优定价，确定所述接入网的流量分配策略；第一发送模块，用于将所述接入网的流量分配策略发送给所述路由器。本发明实施例提供了 一种路由设备，包括获取模块，用于获取表示用户服务质量的服务质量指标；第二发送模块，用于将所述服务质量指标发送接入网；第二接收模块，用于接收所述接入网发送的流量分配策略，所述流量分配策略由 所述接入网根据所述服务质量指标获取。本发明实施例提供了一种通信系统，包括接入网设备和路由设备；所述接入网设备用于接收所述路由设备发送的表示用户服务质量的服务质量指 标，根据所述服务质量指标，获取所述接入网设备和其他接入网设备的网络成本函数，根据 所述接入网设备和其他接入网设备的网络成本函数以及用户对所述接入网设备和用户对 其他接入网设备的流量需求，确定所述接入网设备的收益函数，根据所述接入网设备的收 益函数，确定所述接入网设备的最优定价，根据所述接入网设备的接入最优定价，确定所述 其他接入网的最优定价，根据所述接入网和所述其他接入网的最优定价，确定所述接入网 设备的流量分配策略，将所述接入网设备的流量分配策略发送给所述路由设备；所述路由设备用于获取所述服务质量指标，将所述服务质量指标发送给所述接入 网设备，接收所述接入网设备发送的流量分配策略。在本发明实施例中，接入网通过调整价格以及考虑不同用户质量感知情况下的成 本开销，最大化自身收益，确定流量分配策略，从而达到价格控制流量，实现在多种接入网向 用户提供服务的情况下，利用价格策略实现了网络的收益最大化，从而有效利用网络资源。
图1为本发明确定流量分配策略的方法第一实施例的流程示意图；图2为本发明确定流量分配策略的方法第二实施例中一应用场景的网络结构示 意图；图3为本发明确定流量分配策略的方法第二实施例的流程示意图；图4为本发明确定流量分配策略的方法第三实施例的流程示意图；图5为本发明确定流量分配策略的方法第四实施例的流程示意图；图6为本发明接入网设备第一实施例的结构示意图；图7为本发明接入网设备第二实施例的结构示意图；图8为本发明路由设备第一实施例的结构示意图；图9为本发明通信系统实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
确定流量分配策略的方法第一实施例如图1所示，为本发明确定流量分配策略的方法第一实施例的流程示意图，可以 包括如下步骤步骤11、接入网接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量(Quality of Service,以下简称:QoS)指标；QoS指标是指用户的业务在网络传输过程中显现的各种性能，可以用如下性能 参数对其进行描述到达速率或流量(rate or traffic)、吞吐量(throughput)、丢包率 (loss)、时延(delay)、时延抖动(delay jitter)、连接的可用性(availability of the connection)、安全性(security)、可靠性(reliability)等等，上述性能参数共同构成QoS 指标。用户根据不同业务对上述性能的敏感度不同，确定一个加权性能指标值，该指标反映 了用户对网络所提供的通信服务的满意程度。步骤12、接入网根据该QoS指标，获取接入网和其他接入网的网络成本函数，根据 接入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对接入网和用户对其他接入网的流量需求， 确定接入网的收益函数，根据接入网的收益函数，确定接入网的最优定价，根据接入网的最 优定价，确定其他接入网的最优定价，根据接入网和其他接入网的最优定价，确定接入网的 流量分配策略；步骤13、接入网将流量分配策略发送给路由器。在本实施例中，接入网通过调整价格以及考虑不同用户质量感知情况下的成本开 销，最大化自身收益，确定流量分配策略，从而达到价格控制流量，实现在多种接入网向用 户提供服务的情况下，利用价格策略实现了网络的收益最大化，从而有效利用网络资源。确定流量分配策略的方法第二实施例如图2所示，为本发明确定流量分配策略的方法第二实施例中一应用场景的网络 结构示意图，其中，实线箭头表示控制信令，虚线箭头表示接入链路。通用链路层(General Link Layer,以下简称GLL)可以看作是在原有协议层上增加的一个通信层，用于为不同的 无线接入网提供统一的链路层数据处理，从而为用户提供更好的服务质量，并为在网络间 提高资源的有效利用提供基础。GLL可以与媒体接入控制(Media Access Control，以下简 称MAC)层进行不同程度的耦合，耦合程度越高，系统的复杂度越高，但能带来更高的多主 接入增益。不同的无线接入网基于不同的业务模型设计空中接口，所以各无线接入网的物 理层(PHY)调制解调技术和MAC的接入技术完全不同。融合网络的接入网必须支持不同无 线接入网的空中接口标准，并考虑无线接入网间的协议及信令转换等问题。多种无线接入 技术的链路层功能具有许多相同之处，只是具体需求不同，因此，GLL提供了一个包括配置 各种功能所需参数的工具箱(Toolbox)，可以根据具体需要独立地配置各种功能，在GLL层 中定义这类链路层功能为通用功能。GLL需要与高层和底层进行数据交互，同时通过控制和 配置接口完成对链路层功能的重新配置，而这些接口对于不同无线接入网是统一的，这种 方式能够提高异构网络的协同工作效率使用统一的高层接口，使得多种无线接入技术可 以使用相同的QoS协商机制并采用共同的处理方法；使用统一的物理层接口，便于获得底 层的接入能力并进行统一管理。由于各无线接入网的移动性管理和流量管理机制完全不同，这就需要有一个协调 机制完成无线接入网间流量资源的有效利用。图2中的异构网络融合实现的流量管理功能实体被定义为多无线系统协同流量管理(Multi-RadioTraffic Management,以下简称 MRTM)。MRTM是实现异构融合的关键功能实体。它监控用户终端数据流和整个网络的流 量，并且在多个网络与用户终端连接中进行流量的调度和分配以及业务的QoS控制等。通 过获取用户终端业务的需求参数，同时结合目前网络的资源适用状况、运营商运营策略和 配置等，完成用户终端的接入和业务的传输承载。图2中MRTM实体具体包括MRTM用户 服务功能(MRTM User Service Function，简称MRTF-USF)，提供用户感知功能，监视接入 数据流的质量获取QoS指标；MRTM接入网功能(MRTM Access Network Function，简称 MRTM-ANF)，提供无线接入网控制功能，监视无线接入网的相关参数。如图3所示，为本发明确定流量分配策略的方法第二实施例的流程示意图，在图1 所示流程示意图的基础上，步骤12具体可以包括如下步骤步骤121、接入网根据QoS指标获取网络成本函数。当网络因素确定时，按照如下公式获取网络成本函数C:C = cXb ；当存在不确定因素时，即当服务质量好时(QoS指标大于设定阈值)，按照如下公 式获取网络成本函数C:C = cHXb ；若所述服务质量指标小于或等于设定阈值，按照如下公式获取网络成本函数C C = cLXb ；其中，(、(^和q为接入网i每单位传输流量的成本支出，b为接入网流量。步骤122、接入网确定流量分配策略的三要素(参与流量分配的接入网、收益和策 略)。假设有n(n彡2)个接入网，其中一个接入网i(ie (1, η))的收益为Ujbi)= (Pi-C(bD) Xbi,其中，C(bi)为步骤121中所确定的网络成本函数，Pi为接入网i的定价，Pj. 为其他接入网j的定价，、=Ibi, bj为用户对接入网i和其他接入网j (除接入网i的其 他接入网)的流量需求，其是一个向量，包括两个元素h和bj，分别按照如下公式获取b^Pi, Pj) = x-Pi+yPj (1)b^Pi, Pj) = x-Pj+yPi (2)其中，χ和y为预设的价格影响参数。因此，接入网i的收益函数Ui(P^Pj)可表示为如下式Ui(Pi5Pj) = (x-Pi+yPj) (Pi-C) (3)其他接入网j在不同成本下的收益函数分别为Uja(PijPj) = (χ-pj+ypi) (prcH) (4)Ujl(PijPj) = (χ-pj+ypi) (prcL) (5)步骤123，求解接入网最大收益，确定接入网在该最大收益下的最优定价，根据接 入网的最优定价，确定其他接入网的最优定价。将收益函数Ujh (Pi，Pj)禾PUjJpi, Pj)对Pj求导，令边缘效用函数为零，得到其他接 入网j在不同成本下的最佳响应函数
权利要求
一种确定流量分配策略的方法，其特征在于，包括接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量指标；根据所述服务质量指标，获取接入网和其他接入网的网络成本函数，根据所述接入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对所述接入网和用户对所述其他接入网的流量需求，确定所述接入网的收益函数，根据所述接入网的收益函数，确定所述接入网的最优定价，根据所述接入网的最优定价，确定所述其他接入网的最优定价，根据所述接入网和其他接入网的最优定价，确定所述接入网的流量分配策略；将所述接入网的流量分配策略发送给所述路由器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述服务质量指标，获取接入网 和其他接入网的网络成本函数包括按照如下公式获取所述接入网的网络成本函数(； Q = cXbi ；若所述服务质量指标大于设定阈值，按照如下公式获取所述其他接入网的网络成本函 数CJ:Cj = cHXbj ；若所述服务质量指标小于或等于设定阈值，按照如下公式获取所述其他接入网的网络 成本函数& Cj = cLXbj ；其中，c为所述接入网每单位流量的成本支出，h为所述用户对所述接入网的流量需 求，4和q为所述其他接入网每单位流量的成本支出，bj为所述用户对所述其他接入网的流量需求。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照如下公式获取所述用户对所述接入 网的流量需求bi:bi = x-Pi+yXpj ；按照如下公式获取所述用户对所述其他接入网的流量需求bj bj = x-pj+yXpi ；其中，x和y表示预设的价格影响参数，Pi为所述接入网的定价，Pi为所述其他接入网 的定价。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述接入网和其他接入网的网 络成本函数以及用户对所述接入网和用户对所述其他接入网的流量需求，确定所述接入网 的收益函数包括按照如下公式获取所述接入网的收益函数Ui Uj = 9 X [x-Pi+y X Pj (cH) ] X (Pi-c) + (1-0 )X [x-Pi+y X Pj (cL) ] X (p-c)；Pj(cH)=^ (x+cH+y x pi)；Pj (cl)=全(x+cL+y x pi)；其中，e表示所述其他接入网采用4的概率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述接入网的收益函数，确定所述接入网的最优定价包括按照如下公式确定所述接入网收益函数最大时所述接入网的最 优定价Pi* [x+c+-y (x-cy+^cH+cL-^cL)]； 2-y22所述根据所述接入网的最优定价，确定所述其他接入网的最优定价包括按照如下公 式获取所述其他接入网的最优定价Pj (cL) *和Pj (cH) * pj*(cH)=去(x+cH+y x pi*)；pj* (cL) =- (x+cL+y x p;*)。 2
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述接入网和其他接入网的最 优定价，确定所述接入网的流量分配策略包括按照如下公式确定所述接入网的流量分配策略b广bi* = x-p^+yXp/ ；Pj* = {Pj (cH) *, Pj (cL) *}。
7.一种确定流量分配策略的方法，其特征在于，包括 获取表示用户服务质量的服务质量指标；将所述服务质量指标发送给接入网；接收所述接入网发送的流量分配策略，所述流量分配策略由所述接入网根据所述服务 质量指标获取。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收所述接入网发送的流量分配策 略之后还包括根据所述流量分配策略，在所述接入网和用户设备之间传送数据。
9.一种接入网设备，其特征在于，包括第一接收模块，用于接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量指标； 流量分配策略确定模块，用于根据所述服务质量指标，获取接入网和其他接入网的网 络成本函数，根据所述接入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对所述接入网和用户 对所述其他接入网的流量需求，确定所述接入网的收益函数，根据所述接入网的收益函数， 确定所述接入网的最优定价，根据所述接入网的最优定价，确定所述其他接入网的最优定 价，根据所述接入网和其他接入网的最优定价，确定所述接入网的流量分配策略； 第一发送模块，用于将所述接入网的流量分配策略发送给所述路由器。
10.根据权利要求9所述的接入网设备，其特征在于，所述流量分配策略确定模块包括 网络成本函数获取单元，用于按照如下公式获取所述接入网的网络成本函数Q Q = cXbi ；所述网络成本函数获取单元还用于当所述服务质量指标大于设定阈值时，按照如下公 式获取所述其他接入网的网络成本函数Cj Cj = cHXbj ；所述网络成本函数获取单元还用于当所述服务质量指标小于或等于设定阈值时，按照 如下公式获取所述其他接入网的网络成本函数&Cj = cLXbj ；其中，c为所述接入网每单位流量的成本支出，h为所述用户对所述接入网的流量需 求，4和q为所述其他接入网每单位流量的成本支出，bj为所述用户对所述其他接入网的流量需求。
11.根据权利要求10所述的接入网设备，其特征在于，所述流量分配策略确定模块还 包括流量需求获取单元，用于按照如下公式获取所述用户对所述接入网的流量需求h bi = x-Pi+yXpj ；所述流量需求获取单元还用于按照如下公式获取所述用户对所述其他接入网的流量 需求bj bj = x-pj+yXpi ；其中，x和y表示预设的价格影响参数，Pi为所述接入网的定价，Pi为所述其他接入网 的定价。
12.根据权利要求11所述的接入网设备，其特征在于，所述流量分配策略确定模块还 包括收益函数获取单元，用于按照如下公式获取所述接入网的收益函数^
13.根据权利要求12所述的接入网设备，其特征在于，所述流量分配策略确定模块还 包括最优定价确定单元，用于按照如下公式确定所述接入网收益函数最大时所述接入网的 最优定价P广
14.根据权利要求13所述的接入网设备，其特征在于，所述流量分配策略确定模块还 包括流量分配策略确定单元，用于按照如下公式确定所述接入网的流量分配策略b广b^ = x-p^+yXp/ ； Pj* = (Pj (cH) *, Pj (cL) *}。
15.一种路由设备，其特征在于，包括获取模块，用于获取表示用户服务质量的服务质量指标； 第二发送模块，用于将所述服务质量指标发送接入网；第二接收模块，用于接收所述接入网发送的流量分配策略，所述流量分配策略由所述 接入网根据所述服务质量指标获取。
16.根据权利要求15所述的路由设备，其特征在于，还包括所述第二发送模块还用于根据所述流量分配策略，向所述接入网发送数据。
17.—种通信系统，其特征在于，包括接入网设备和路由设备；所述接入网设备用于接收所述路由设备发送的表示用户服务质量的服务质量指标，根 据所述服务质量指标，获取所述接入网设备和其他接入网设备的网络成本函数，根据所述 接入网设备和其他接入网设备的网络成本函数以及用户对所述接入网设备和用户对其他 接入网设备的流量需求，确定所述接入网设备的收益函数，根据所述接入网设备的收益函 数，确定所述接入网设备的最优定价，根据所述接入网设备的接入最优定价，确定所述其他 接入网的最优定价，根据所述接入网和所述其他接入网的最优定价，确定所述接入网设备 的流量分配策略，将所述接入网设备的流量分配策略发送给所述路由设备；所述路由设备用于获取所述服务质量指标，将所述服务质量指标发送给所述接入网设 备，接收所述接入网设备发送的流量分配策略。
全文摘要
本发明实施例涉及一种确定流量分配策略的方法、接入网设备和路由设备。其中一种确定流量分配策略的方法包括接收路由器发送的表示用户服务质量的服务质量指标；根据服务质量指标，获取接入网和其他接入网的网络成本函数，根据接入网和其他接入网的网络成本函数以及用户对接入网和其他接入网的流量需求，确定接入网的收益函数，根据接入网的收益函数，确定接入网的最优定价，根据接入网的最优定价，确定其他接入网的最优定价，根据接入网和其他接入网的最优定价，确定接入网的流量分配策略；将接入网的流量分配策略发送给路由器。本发明实施例可以利用价格策略确定流量分配策略，进而在多种接入网向用户提供服务的情况下，有效利用网络资源。
文档编号H04W28/10GK101945437SQ20091015870
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者唐伦, 张伟, 张宝, 彭程晖, 王彩霞, 陈前斌 申请人:华为技术有限公司;重庆邮电大学