专利名称：管理通信网络中的无线广域网带宽约束的制作方法
数字助理等，它们在本文中都被称为客户机设备。特别地，每个客户机设备包括处理器，该处理器可耦合至收发机、天线、键盘、扬声器、麦克风以及显示器，这是业内公知的并因此不被图不出。客户机设备已知包括基本组件，例如但不限于微处理器、数字信号处理器(DSP)、微控制器、存储设备、专用集成电路和/或逻辑电路。此类设备通常适于实现已使用高级设计语言或描述表示的、使用计算机指令表示的、或使用发消息/发信令流程图表示的和/或使用逻辑流程图表示的算法和/或协议。因而，给定算法、逻辑流、发消息/发信令流、呼叫流和/或协议规范，本领域技术人员将知晓可供实现执行给定逻辑的用户设备的许多设计和开发技术。本发明提供多种技术以当有线接入丢失时将可用广域接入的有限的带宽分配给最高优先级客户机活动。本文中使用的“客户机活动”可包括客户机设备和运行在客户机设备上的应用。在操作中，本发明保持最高优先级或关键客户机活动，并且要么转移要么停止较低优先级或非关键客户机活动。
回来参见图1，图示出本发明的第一实施例，该实施例介绍了无线局域网的灵活信标的概念。具体地说，提供服务的AP 100可将客户机活动或设备的优先级分为最高优先级(关键)活动和较低优先级(非关键)活动，这些活动可存储在存储器106中。例如，使用前面商店的例子，在店主提供并控制服务接入点的情形下，店主可对其现金出纳机数据转移高过任何客户的语音呼叫的最高优先级。优先级可被分配给设备本身或分配给设备上的专门活动，例如设备可为E911呼叫提供高优先级，而对正常语音呼叫提供低优先级。一旦确定活动和/或设备的优先级，店主可针对那些高优先级(关键)的客户机活动和那些低优先级(非关键)的客户机活动提供两个或更多个无线局域网(WLAN)。如图所示，AP 100现在支持关键服务WLAN 112以及一个或多个非关键服务WLAN114。最高优先级的客户机活动(用户A 116、用户B 118)，例如店主的现金出纳机或打印机活动，被分配给关键WLAN 112。较低优先级的客户机活动(用户C 120、用户D 122)，例如访问消费者的蜂窝电话或膝上计算机，被分配给非关键WLAN 114。根据本发明，非关键WLAN允许工作在AP 100的灵活信标下。具体地说，当AP 100的处理器104检测到AP100与其有线(例如DSL 108)接入的连接128已失效但对无线广域接入(WffAN) 110具有可用连接130时，则AP 100将其关键WLAN 112中的客户机活动的通信126转移至3G连接130并去往WffAN 110，而同时AP 100将停止向非关键的、允许灵活信标的WLAN 114中的至少一个发信标，由此停止与非关键活动(用户C 120、用户D 122)的通信124。优选地，运行拟停止的这些非关键客户机活动的设备可首先被AP 100解除认证。更优选地，如果对WffAN 110的3G连接130具有处理比由关键WLAN 112正在使用活动更多的活动的带宽，则它可能不需要停止所有非关键WLANl 14或活动。具体地说,一旦DSL故障，所有AP提供服务的活动可被转移至3G连接，但如果从联系于3G接口 130的队列中丢失的分组数目超出一预定阈值，这将触发一个或多个非关键WLAN 114的停止，如前所述，从而动态地最大化WWAN带宽而不使其超负荷并丢失关键业务。此时，AP具有监控有线端口的能力(即关键资源监控)，并且一旦DSL服务恢复，AP缺省网关恢复至有线接入，而灵活信标将再次开始发信标以动态地启用非关键WLANS114。
图2示出本发明的另一实施例。在这种情形下，存在一可用的第二 AP200，它具有与第一 AP 100相同的配置并具有有线接入230和可能的WffAN接入110。优选地，第一 AP100和第二 AP 200成对地保持并可以是类似的，尽管这些并不是必需的。同样，AP 100具有至少一个允许灵活信标的、非关键的WLAN 114 (关键WLAN未被示出)。对于如前所述第一 AP 100的DSL连接128停用的相同场景的例子，至少一个WLAN 114的非关键的、最低优先级的客户机设备可从第一 AP 100获得解除认证的分组，这将停止WLAN114的发信标。非关键的、最低优先级的客户机活动(用户C 120和用户D 122)随后被强制漫游至仍然具有DSL连接230的第二 AP 200的WLAN 212。如此，来自客户机活动(用户C 120和用户D122)的通信226能通过第二 AP 200的DSL连接230、108继续进行。关键客户机活动(未示出)能仍旧经由第一 AP 100与WffAN 110通信126、130，如前面针对图I描述的那样。 图3示出本发明的又一实施例。在这种情形下，存在一可用的第二 AP200，它具有与第一 AP 100的回程连接(例如网状网)，并具有有线接入230和可能的WffAN接入110。同 样，AP 100可具有至少一个允许灵活信标的、非关键的WLAN 114 (关键WLAN未被示出)。对于如前所述第一 AP 100的DSL连接128停用的相同场景的例子，至少一个WLAN 114的非关键的、最低优先级的客户机设备可从第一 AP 100获得解除认证的分组，这将停止WLAN114的发信标。非关键的、最低优先级的客户机活动(用户C、D、E、F 120、122、320、322)则经由提供服务的AP 100和第二 AP 200之间的回程桥300强制漫游至第二 AP 200中的有线接入230，即非关键的客户活动再次与客户机桥建立联系。如此，来自客户机活动的通信324可经由桥300通过第二 AP 200的DSL连接230、108继续进行。关键客户机活动(未示出)能仍旧经由第一 AP 100与WffAN 110通信130，如前面针对图I描述的那样。可选择地，图3的配置可用于动态负载平衡，籍此网状模式下的各个接入点能使其在基站桥和客户机桥之间的非关键客户机活动负载平衡。具体地说，当DSL连接在基站桥上停机时，AP 100能对非关键WLAN 314上的一半客户机活动(用户C 120和用户D 122)解除认证，并强制使这些客户机活动漫游至客户机桥，而另一半非关键(和/或关键)客户机活动(用户E 320和用户F 322)可使用3G接口 130、110，由此取得3G接口上较少的业务和负载平衡，因为第二 AP 299具有比提供服务的AP 100更少的业务。图4示出根据本发明的管理通信网络中的无线广域网带宽约束的方法的流程图。该方法开始于提供服务的接入点确定客户机活动和/或设备优先级。预想接入点(AP)的所有人将控制这种优先级确定。尽管确定客户机设备的优先级是最容易的，然而由于客户机活动可能联系于特定设备，因此应当认识到客户机设备可执行不同的活动并且仅确定设备上的活动的优先级是有益的。优选地，客户机设备可基于优先级被分割入不同的无线局域网(WLAN)，例如将关键活动分组到一个WLAN中并将非关键活动分组入一个或多个其他WLAN。如此，可将优先级分配给一 WLAN，以及其中所有的活动。可选择地，确定客户机活动的优先级可依赖于一天内的时间动态地改变。例如，从上午9 :00至下午5 :00，现金出纳机将具有高优先级，但从下午5 00至下午10 :00，后备系统将具有较高的优先级。根据本发明，允许非关键WLAN使其信标停止(即灵活信标)，如下文中将要详细描述的那样。当无线广域接入活动时，通过检测402有线域接入的停用，AP开始工作。换句话说，例如DSL连接中的故障将造成对活动WffAN域的故障转移。这种故障也可能导致必要时对非关键WLAN发信标的停止。
如果AP检测到有线域访问故障，则AP将WffAN域接入的可用带宽用于404最高优先级的客户机活动。优选地，最高优先级活动被一起分组到关键WLAN上工作的设备中。最低优先级活动可被停止或转移。更优选地，如果对WWAN连接具有处理比由关键WLAN正在使用活动更多的活动的带宽，则它可能不需要停止所有非关键的活动。具体地说，当DSL故障发生时，所有活动可被转移至WWAN连接，但如果从联系于WffAN接口的队列丢失的分组数超出一预定阈值，则将触发WLAN的停止。一种停止客户机活动的技术是对非关键WLAN上的客户机设备/活动进行解除认证406。对于特定非关键WLAN上的各个客户机设备或全部设备都可以这么做。可随后通过停止对该WLAN发信标408使特定的WLAN停止，因为WLAN能对灵活信标作出响应。关键活动可继续以在WWAN上通信。一种停止客户机活动的技术也可对非关键WLAN上的客户机设备/活动进行解除认证406。对于特定非关键WLAN上的各个客户机设备或全部设备都可以这么做。特定WLAN可通过对该WLAN停止发信标408而停止，这强制410使最低优先级客户机活动经由第二无线网络中的WLAN漫游至其他可用的有线接入。关键活动可继续以在WWAN上通信。·又一停止客户机活动的技术也可对非关键WLAN上的客户机设备/活动进行解除认证406。对于特定非关键WLAN上的各个客户机设备或全部设备都可以这么做。特定WLAN可通过对该WLAN停止发信标408而停止，这强制412使最低优先级客户机活动经由提供服务的接入点和第二接入点之间的回程桥漫游至其他可用的有线接入。关键活动可继续以在WffAN上通信。可选择地，经由回程桥的强制412可用于动态负载平衡，籍此网状模式下的各个接入点能使其在基站桥和客户机桥之间的非关键客户机活动变得负载平衡。具体地说，当DSL连接在基站桥上坠落时，AP能对非关键WLAN上的一部分(例如一半)客户机活动解除认证406，并强制使这些客户机活动漫游至客户机桥，而另一部分(例如一半)非关键客户机活动可使用WWAN连接。在上述说明书中已经描述了特定实施例。然而，本领域普通技术人员将理解可作出各种修改和改变，而不背离后附权利要求中陈述的本发明的范围。因此，说明书和附图将按照说明的意义而不是限制的意义来看待，且所有此类修改旨在被包含在本示教的范围内。这些益处、优点、问题的解决方案以及可使任何益处、优点或解决方案发生或变得更突出的任何要素不应当解释为任何或所有权利要求的关键、必需的或实质的特征或要素。本发明仅由所附权利要求限定，所附权利要求包括在本申请待审期间作出的任何修改以及那些授权权利要求的所有等效方案。此外，在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部等等之类的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包括……的”、“具有”、“具有……的” “含有”、“含有……的”、“包含”、“包含……的”或其任意其它变型旨在覆盖非排他的包含，使得包括、具有、含有、包含一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素而且还包括并未明确列出的其它要素或这些过程、方法、物品或装置固有的其它要素。跟随有“包括……一”、“具有……一”、“含有……一”、“包含……一”的要素不排除包括、具有、含有、包含该要素的过程、方法、制品或装置中存在附加的相同要素，且无更多限制。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非本文明确地另外指明。术语“基本上”、“本质上”、“将近”、“约”或其任何其它版本被定义为如本领域普通技术人员所理解的那样的“接近于”，且在一个非限制性实施例中，该术语被定义为在10%以内，在另一实施例中在5%以内，在另一实施例中在1%以内，且在另一实施例中在O. 5%以内。在本文中所使用的术语“耦合”被定义为“连接”，尽管不一定直接连接且不一定机械地连接。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式配置，但也可能以本文未列出的方式来配置。将理解，一些实施例可由一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)和唯一存储的程序指令(包括软件和固件)组成，其中一个或多个通用或专用处理器诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)等，而程序指令控制上述一个或多个处理器以结合某些非处理器电路实现本文中描述的方法和/或装置的一些、大多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可由不具有存储的程序指令的状态机实现，或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，在一个或多个专用集成电路(ASIC)中，这些功能的每个功能或某些功能的一些组合可被实现为定制逻辑。当然，可使用两种方法的组合。 此外，实施例可被实现为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机可读代码，用于对计算机(例如包括处理器)编程以执行如本文描述和要求保护的方法。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光学存储设备、磁存储设备、ROM (只读存储器)、PROM (可编程只读存储器)、EPROM (可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)以及闪存。再者，预期在本文所公开的概念和原理的引导下，本领域技术人员能在无需潜在地显著努力以及受例如可用时间、当前技术和经济考虑启发的许多设计选择的情况下，通过最少实验容易地产生此类软件指令和程序以及1C。提供说明书摘要是为了允许阅读者迅速查明本技术公开的本质。应理解，它将不用于解读或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述的详细描述中可见，为使本公开更为流畅，可将各种特征编组在多个实施例中。本公开的方法不应被解读为反映下述意图所要求保护的实施例需要比在每一权利要求中明确表述的特征更多的特征。相反，如所附权利要求反映的，发明主题可在于比单个公开实施例的全部特征更少的特征。因此，所附权利要求在此被纳入详细描述中，其中每一项权利要求独自作为单独要求保护的主题。
权利要求
1.一种管理通信网络中的无线广域网带宽约束的方法，所述方法包括 通过提供服务的接入点确定客户活动的优先级； 检测在无线广域接入有效的同时有线域接入是无效的；以及 对于最高优先级客户机活动利用所述无线广域接入的可用带宽。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述客户机活动联系于特定的设备。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定优先级包括基于优先级将客户机设备分割入不同的无线局域网，并且所述利用包括对所述最高优先级无线局域网中的客户机活动利用所述无线广域接入的可用带宽。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述客户机活动联系于特定无线局域网以使特定无线局域网具有与之关联的一个优先级。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括对其余无线局域网上的至少一个客户机设备解除认证。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述其余无线局域网允许对信标停止作出响应，并进一步包括停止在其余无线局域网中的至少一个上发信标。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，一旦从所述无线局域网至所述无线广域接入的队列丢失的分组数超出一阈值，则触发对无线局域网的信标停止。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，一旦检测到有线域接入中的故障，则无线局域网的信标停止被触发。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括对所述最低优先级的客户机活动解除认证。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述无线局域网被配置成对信标停止作出响应，并进一步包括迫使所述最低优先级的客户机活动漫游至第二无线网络中的其他可用的有线接入。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括迫使所述最低优先级的客户机活动经由所述提供服务的接入点和所述第二接入点之间的回程桥漫游至第二接入点中的有线接入。
12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，确定客户机活动的优先级可依赖于一天内的时间而动态地改变。
13.一种作用以管理通信网络中的无线广域网带宽约束的接入点，包括 作用以与客户机设备通信的收发机；以及 耦合至所述收发机的处理器，所述处理器作用以确定客户机活动的优先级，检测在无线广域接入有效的同时有线域接入是无效的，并对最高优先级的客户机活动利用所述无线广域接入的可用带宽。
14.如权利要求13所述的接入点，其特征在于，还包括耦合至所述处理器的存储器，所述存储器存储优先级、客户机设备、客户机活动和无线局域网之间的关联。
15.一种作用以管理通信网络中的无线广域网带宽约束的系统，包括 有线域接入； 无线广域接入；以及 接入点，其作用以确定客户机活动优先级，检测在无线广域接入有效的同时有线域接入是无效的，并对最高优先级的客户机活动利 用所述无线广域接入的可用带宽。管理通信网络中的无线广域网带宽约束技术领域
本发明总地涉及无线通信网络，更具体地涉及管理通信网络中的无线广域网带宽约束。
背景技术：
无线广域网(WffAN)和同等的IEEE 802. 11无线通信网络能利用有线或无线接入支持来为它们的用户提供通信，所述无线接入支持在用户终端和有线/无线域之间转移通信业务。典型的有线支持可以是数字订户线路(DSL)或其他电缆接入。典型的无线支持可以例如是第三代(3G)无线蜂窝接入。具体地说，WWAN的接入点(AP)和交换机与用户终端作出通信，并自此通信被路由至有线/无线域。
目前，3G带宽是大幅度变化的，这在特定情况下可能对处理通信业务造成问题。典型的3G带宽目前徘徊在1Mbps，而接入点(例如IEEE 802. Iln无线)能允许每个用户终端高达300Mbps的带宽。显然，无线接入侧和WffAN之间存在不匹配。因此，WffAN极大地依赖于有线接入(例如DSL)。然而，有线接入的故障——例如DSL故障——将为其正在服务的用户终端留下具有有限的无线带宽的AP。此外，DSL的恢复可能花费几小时至一天或更长时间。结果，在WWAN工作的时间内，AP或无线交换机将不能使WffAN外的所有业务经由3G通过。在某些点，由于3G接口是瓶颈，AP或交换机队列将饱和并丢失分组。如今尚没有机制可供用来应付这种情形。
一些解决方案将在使用WffAN的情形下通过业务成形、速率限制或使用基于差分服务代码点的分组丢失来实现，其中业务获得按声音、视频、数据、文本等的次序的优先级。然而，可能存在一些情形，例如在商店中，在那里业主希望他发送数据业务的现金出纳机具有比客户电话呼叫更高的优先级。分组按优先级的丢失在这种情形下将是不合需的，因为那将导致客户不受控制地对关键数据应用保持在较高的优先级，并且由于客户能掌管所有可用的带宽，将导致对商店的最高优先级的话务丢失，使得网络运行缓慢。
因此，需要新的技术来管理通信网络中的无线广域网络带宽约束。
附图连同以下详细描述被纳入说明书中并构成说明书的一部分，用于进一步说明包括所要求保护发明的概念的实施例，并说明那些实施例的多个原理和优点，其中贯穿各个图示，类似的附图标记表示相同或功能类似的要素。
图I是根据本发明一个实施例的通信网络的简化方框图。
图2是根据本发明另一实施例的通信网络的简化方框图。
图3是根据本发明又一实施例的通信网络的简化方框图。
图4是根据本发明的方法的流程图。
本领域技术人员将理解，附图中的要素为了简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。举例而言，附图中一些要素的尺寸可能相对于其它要素被放大，以帮助改善对本发明实施例的理解。
在适当情况下，装置和方法的构成要素通过附图中的常规符号来表示，仅示出那些与理解本发明的实施例有关的特定细节，以免那些对得益于本文描述的本领域普通技术人员而言显见的细节混淆本公开。
具体实施方式
本发明提供新颖技术来管理通信网络中的无线广域网带宽约束。尤其，将对用户活动给予优待以使任务-关键的用户一直保持连接并经由3G获得对外面世界的接入。
图I是包括无线广域网(WffAN)或其他IEEE 802. 11无线通信系统的无线通信网络的方框图。然而，应当认识到，本发明也可适用于其他无线通信系统。目前，诸如OMA(开放移动联盟)、3GPP (第三代伙伴项目)、3GPP2 (第三代伙伴项目2)以及IEEE (电气和电子工程师协会)802之类的标准实体正在为这类无线电信系统研发标准规范。通信系统代表可运行在基于不同无线技术的网络中的系统。例如，下面的描述可应用于基于IEEE 802. XX 的接入网络，该接入网络采用例如IEEE 802. 1U802. 16或802. 20的无线技术并被改型以实现本发明的实施例。
参见图1，图中示出适于支持本发明的优选实施例的创新性理念的接入点(AP) 100的方框图。本领域内技术人员将认识到图I并未绘出系统运作所需的所有网络设备，而是只绘出与本文实施例的描述特别相关的那些系统组件和逻辑实体。例如，接入点eNodeB或基站可连接于或包括一个或多个设备，例如无线域网站(其包括接入点(AN)、媒体接入控制器(MAC)、AP控制器和/或交换机)、基站收发机站(BTS)、基站点控制器(BSC)、分组控制功能(PCF)、分组控制单元(P⑶)和/或无线电网络控制器(RNC)。然而，这些其他设备中没有一个在图I中专门示出。
AP 100在图I中图示为包含耦合至收发机102和存储器106的处理器104。总地来说，例如处理器、存储器和收发机之类的组件是公知的。例如，收发机102工作以在IEEE802. 11接口上与用户设备通信。另外，AP处理单元已知包括基础组件，例如但不仅限于微处理器、微控制器、存储器高速缓存、专用集成电路(ASIC)和/或逻辑电路。此类组件通常适于实现已使用高级设计语言或描述表示的、使用计算机指令表示的、或使用发消息逻辑流程图表示的算法和/或协议。
因而，给定算法、逻辑流、发消息/发信令流、和/或协议规范，本领域技术人员将知晓可供实现执行给定逻辑的AP处理器的许多设计和开发技术。因而，AP 100表示根据本文中的描述适于实现本发明的各种实施例的已知装置。此外，本领域技术人员将认识到，本发明的各方面可在各个物理组件中实现或跨这些物理组件实现，并且都不必限于单个平台实现。例如，本发明的AP方面可以前面列出的任何设备中实现，或分布在这些组件上。以下情形也落在本发明的构想之内本发明的操作需求可以软件、固件或硬件来实现，且在软件处理器(或数字信号处理器)中实现功能仅仅是优选选项。
AP 100使用局域无线接口与多个用户设备或用户站(用户A……用户D)116_122通信。局域无线接口对应于用户和AP之间的通信中使用的前向链路和反向链路。用户站或远程单元平台已知指很宽范围的消费者电子平台，例如移动站、移动单元、移动节点、用户设备、订户设备、订户站、接入终端、远程终端、终端设备、游戏设备、个人计算机以及个人
全文摘要
一种管理通信网络中的无线广域网带宽约束的技术，包括确定服务接入点中的客户机活动的优先级(400)；检测(402)在无线广域接入有效的同时有线域接入是无效的；以及对于最高优先级的客户机活动利用(404)无线广域接入的可用带宽。较低优先级的客户机活动可以各种不同方式解决，包括转移至其他可用的有线接入。
文档编号H04W28/08GK102893653SQ201080066770
公开日2013年1月23日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年5月14日
发明者T·马哈拉纳, P·巴塔 申请人:讯宝科技公司