用来支持实时业务定向网络的信令接口的制作方法

文档序号:14186805阅读:260来源:国知局

相关申请

此申请要求对2015年2月3日提交的美国临时专利申请序号62/111,416和2015年2月3日提交的美国临时专利申请序号62/111,394的优先权,它们的整个内容通过引用结合于本文中。

本公开一般涉及两个或更多通信网络(诸如蜂窝网络与无线局域网)之间的实时业务定向(trafficsteering)。更具体地说,本公开涉及接入控制节点与定向控制器之间的信令以控制实时业务定向。



背景技术:

无线用户终端(诸如智能电话、平板和膝上型计算机)被设计成与蜂窝网络连接相比更倾向于无线局域网(wlan)连接。不管何时用户终端能够连接到wlan,它将自动将其对于因特网服务的网络连接从蜂窝网络(诸如第三代合作伙伴项目(3gpp)网络)切换到wlan。这个方法有助于从蜂窝网络卸载数据业务,并且市场上的大多数蜂窝电话都使用。

倾向于wlan连接的这个网络选择偏置不总是给用户提供最佳的可能服务。它没有将所述两种类型的通信网络(wlan和蜂窝)的网络条件考虑进去。甚至当wi-fi小区非常拥堵并且蜂窝网络轻负载时,用户终端将仍选择wi-fi小区。类似地,当用户终端进一步远离具有边际信号质量的wi-fi小区并且wi-fi的服务质量差时,用户终端将仍通过wi-fi小区连接,即便蜂窝网络能提供更好的服务(例如更高的数据吞吐量)。

实时业务定向(rtts)是用于在不同通信网络之间定向业务的技术。网络运营商例如可采用rtts技术在蜂窝网络与wlan之间定向用户终端。通常,如果wlan中的网络性能无法满足规定的条件,则定向控制器监测wlan中的网络性能,将用户终端定向远离wlan。定向控制器可与蜂窝网络和/或wlan中的网络节点通信,以获得性能数据,将定向判定的结果传递到其它网络节点,并将配置信息传递到其它网络节点。

实现rtts的现有技术系统缺少在定向控制器与其它网络节点之间用于交换特定数据(诸如每个通信网络的性能数据)的简单接口。此外,需要一种机制通知其它网络节点对于rtts所需的配置信息和/或业务定向判定的结果。还有,现有技术系统未提供可靠地标识正在被定向的用户终端的机制。



技术实现要素:

此公开描述了用于第一通信网络与第二通信网络之间的实时业务定向(rtts)的技术。在一个示范实施例中,实时业务定向技术被应用于在蜂窝网络与wlan之间定向用户终端。在一个实施例中,定向控制器基于关键性能指示符(kpi)或指示wlan和/或蜂窝网络的性能的其它性能数据实现rtts。在rtts中使用的性能数据例如可包含网络负载、数据吞吐率、信道质量和/或指示网络性能的其它性能数据。当具有与蜂窝网络的网络连接的用户终端尝试改变到wlan的连接时,定向控制器执行rtts规程以评估wlan的网络性能数据(例如数据吞吐率)以确定是否允许用户终端接入wlan。当用户终端当前具有与wlan的网络连接时,定向控制器可周期性或响应于触发事件而评估/重新评估wlan的网络性能数据以确定是否改变用户终端到蜂窝网络的网络连接。

根据本公开的一个方面,wlan与aaa服务器之间的aaa信令被修改成支持rtts。一般而言,wlan与aaa服务器之间的aaa信令被修改成充当用来携带支持rtts的信息的传输机制。定向控制器可向第一通信网络中的接入控制节点发送接入控制属性以控制用户终端对第一通信网络进行的接入。

本公开的示范实施例包括由定向控制器实现的在第一通信网络与第二通信网络之间定向用户终端的方法。由定向控制器实现的一个示范方法包括在第一通信网络与第二通信网络之间定向用户终端。一个示范方法包括:从aaa服务器接收打算送往第一通信网络中的接入控制节点的aaa消息;将用于控制对第一通信网络的接入的一个或更多接入控制属性插入到aaa消息中;以及向第一通信网络中的接入控制节点发送含有接入控制属性的aaa消息。

在所述方法的一些实施例中,将用于控制对第一通信网络的接入的接入控制属性插入到aaa消息中包括将接入控制命令插入到aaa消息中,所述接入控制命令指示是否允许所述用户终端接入第一通信网络。

在所述方法的一些实施例中,将用于控制对第一通信网络的接入的接入控制属性插入到aaa消息中包括将配置信息插入到aaa消息中以配置由所述接入控制节点进行的接入控制。

在所述方法的一些实施例中,将配置信息插入到aaa消息中包括插入指示阻断周期的持续期的退避时间,在所述阻断周期期间不允许用户终端连接到第一通信网络。

在所述方法的一些实施例中,将配置信息插入到aaa消息中进一步包括将指示用于中断阻断周期的阈值的提早撤销阈值插入到aaa消息中。

在所述方法的一些实施例中,将配置信息插入到aaa消息中包括将重新估计周期插入到aaa消息中,来指示由接入控制节点向定向控制器周期性报告网络选择数据的报告间隔。

在所述方法的一些实施例中,将配置信息插入到aaa消息中包括将重新估计阈值插入到aaa消息中,来指示如下阈值:在该阈值以下,向aaa代理周期性报告网络选择数据。

在所述方法的一些实施例中,将配置信息插入到aaa消息中进一步包括保活(keepalive)数量插入到aaa消息中,来指示在没有向aaa代理报告网络选择数据的情况下能够被跳过的报告间隔的最大数量。

本公开的示范实施例包括由接入控制节点实现的用来支持在第一通信网络与第二通信网络之间定向用户终端的rtts的方法。所述方法的一个实施例包括:从定向控制器接收aaa消息,所述aaa消息包含由定向控制器插入到所述aaa消息中的用于控制对第一通信网络的接入的接入控制属性;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入。

在所述方法的一些实施例中,用户终端没有被连接到第一通信网络;所述接入控制属性包括指示允许接入的接入控制命令;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:如果接入控制命令指示允许接入,则允许用户终端连接到第一通信网络。

在所述方法的一些实施例中,用户终端没有被连接到第一通信网络;所述接入控制属性包括指示抵制接入的接入控制命令;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:如果接入控制命令指示抵制接入,则阻止用户终端连接到第一通信网络。

在所述方法的一些实施例中,用户终端具有与第一通信网络的连接;所述接入控制属性包括指示抵制接入的接入控制命令;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:如果接入控制命令指示抵制接入,则终止用户终端与第一通信网络之间的网络连接。

在所述方法的一些实施例中,接入控制属性包括配置信息;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:基于配置信息控制用户终端对第一通信网络的接入。

在所述方法的一些实施例中,配置信息包含指示阻断周期的持续期的退避时间,其中在所述阻断周期期间,不允许用户终端连接到第一通信网络;以及基于所述接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:在阻断周期期间阻止用户终端连接到第一通信网络。

在所述方法的一些实施例中,配置信息进一步包含指示用于中断阻断周期的阈值的提早撤销阈值;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入包括:基于提早撤销阈值提早终止阻断周期。

在所述方法的一些实施例中,配置信息包含指示由所述接入控制节点周期性报告网络选择数据的报告间隔的重新估计周期;以及基于所述接入控制属性控制用户终端对第一通信网络进行的接入包括:向定向控制器周期性报告网络选择数据。

在所述方法的一些实施例中,配置信息包含重新估计阈值,其指示如下阈值:在该阈值以下周期性报告网络选择数据;以及响应于所述接入控制属性控制用户终端对第一通信网络进行的接入包括:如果网络选择数据在所述阈值以下,则在报告间隔期间向定向控制器周期性报告网络选择数据。

在所述方法的一些实施例中,配置信息进一步包含保活数量,所述保活数量指示在没有报告网络选择数据的情况下能够被跳过的报告间隔的最大数量;以及基于所述接入控制属性控制用户终端对第一通信网络进行的接入包括:如果错过的报告间隔的数量达到所述最大数量,则在报告间隔期间向定向控制器报告网络选择数据。

本公开的其它实施例包括介于第一通信网络中接入控制节点与aaa服务器之间的aaa代理。aaa代理的一个实施例包括:接口电路,用于与第一通信网络中的接入控制节点和aaa服务器通信;以及处理电路。处理电路配置成:从aaa服务器接收打算送往第一通信网络中的接入控制节点的aaa消息;将用于控制对第一通信网络的接入的一个或更多接入控制属性插入到aaa消息中;以及向第一通信网络中的接入控制节点发送含有接入控制属性的aaa消息。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的接入控制属性包括指示是否允许用户终端接入第一通信网络的接入控制命令。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的接入控制属性包括用来配置由接入控制节点进行的接入控制的配置信息。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的配置信息包括指示阻断周期的持续期的退避时间,其中在所述阻断周期期间不允许用户终端连接到第一通信网络。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的配置信息进一步包括指示用于中断阻断周期的阈值的提早撤销阈值。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的配置信息包括重新估计周期,所述重新估计周期指示由接入控制节点向定向控制器周期性报告网络选择数据的报告间隔。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的配置信息包括重新估计阈值,其指示如下阈值:在该阈值以下,向aaa代理周期性报告网络选择数据。

在aaa代理的一些实施例中,由处理电路插入到aaa消息中的配置信息进一步包括保活数量,所述保活数量指示在没有向所述aaa代理报告网络选择数据的情况下能够被跳过的重新估计时间周期的最大数量。

本公开的其它实施例包括:第一通信网络中的接入控制节点,其配置成支持第一通信网络与第二通信网络之间的用户终端的rtts。接入控制节点的一个实施例包括用于与定向控制器通信的接口电路,以及处理电路。处理电路配置成:从定向控制器接收aaa消息,所述aaa消息包含由所述定向控制器插入到所述aaa消息中的用于控制对第一通信网络的接入的接入控制属性;以及基于接入控制属性控制用户终端对第一通信网络的接入。

在接入控制节点的一些实施例中,用户终端没有被连接到第一通信网络;所述接入控制属性包括指示允许接入的接入控制命令;以及处理电路配置成:如果接入控制命令指示允许接入,则允许用户终端连接到第一通信网络。

在接入控制节点的一些实施例中,用户终端没有被连接到第一通信网络;所述接入控制属性包括指示抵制接入的接入控制命令;以及处理电路配置成:如果接入控制命令指示抵制接入,则阻止用户终端连接到第一通信网络。

在接入控制节点的一些实施例中,用户终端具有与第一通信网络的连接;所述接入控制属性包括指示抵制接入的接入控制命令;以及处理电路配置成:如果接入控制命令指示抵制接入,则终止用户终端与第一通信网络之间的网络连接。

在接入控制节点的一些实施例中,接入控制属性包括配置信息;以及处理电路进一步配置成:基于配置信息控制用户终端对第一通信网络的接入。

在接入控制节点的一些实施例中,配置信息包含指示阻断周期的持续期的退避时间,其中在所述阻断周期期间,用户终端不被允许连接到第一通信网络;以及处理电路配置成:在所述阻断周期期间阻止用户终端连接到第一通信网络。

在接入控制节点的一些实施例中,配置信息进一步包含提早撤销阈值,所述提早撤销阈值指示用于中断阻断周期的阈值;并且处理电路配置成基于提早撤销阈值终止阻断周期。

在接入控制节点的一些实施例中,配置信息包含重新估计周期,所述重新估计周期指示用于由所述接入控制节点周期性报告网络选择数据的报告间隔;并且处理电路配置成在所述报告间隔中的一个或更多间隔期间向定向控制器周期性报告网络选择数据。

在接入控制节点的一些实施例中,配置信息包含指示用于报告网络选择数据的阈值的重新估计阈值;并且处理电路配置成:如果网络选择数据在阈值以下,则在报告间隔期间向定向控制器周期性报告网络选择数据。

在接入控制节点的一些实施例中,配置信息进一步包含保活数量,所述保活数量指示在没有报告网络选择数据的情况下能够被跳过的报告间隔的最大数量;并且处理电路配置成:如果错过的报告间隔的数量达到最大数量,则在报告间隔期间向定向控制器报告网络选择数据。

附图说明

图1示出了如本文所描述的实现rtts的通信网络。

图2示出了配置成执行rtts的定向控制器的主要功能组件。

图3示出了包含实现本文所描述的rtts的长期演进网络和wlan的通信网络。

图4示出了包含实现本文所描述的rtts的宽带码分多址(wcdma)网络和wlan的通信网络。

图5是示出经受rtts的用户终端的控制状态的状态图。

图6示出了用于radius协议的供应商特定属性的一般格式。

图7示出了rtts的rtts-估计的吞吐量属性。

图8示出了rtts的rtts-结果属性。

图9示出了rtts的rtts-退避-时间属性。

图10示出了rtts的rtts-重新估计周期属性。

图11示出了rtts的当在吞吐量以下时-rtts-重新估计属性。

图12示出了rtts的rtts-重新估计-保活-数量属性。

图13示出了rtts的rtts-提早撤销-吞吐量-阈值属性。

图14示出了蜂窝网络与wlan之间的rtts的初始接入规程。

图15是示出在接受用户终端100的情况下在初始接入期间由用户终端100向wlan20在各种网络实体之间发送的信令消息的信令图。

图16是示出在拒绝用户终端100的情况下在初始接入期间由用户终端100向wlan20在各种网络实体之间发送的信令消息的信令图。

图17示出了用于阻断用户终端对wlan的接入的规程。

图18示出了用于阻断用户终端对wlan的接入的另一规程。

图19示出了rtts的示范提早撤销规程。

图20是示出在rtts的提早撤销规程期间在各种网络实体之间发送的消息的信令图。

图21示出了rtts的重新估计规程。

图22示出了示出在rtts的重新估计期间在各种网络实体之间发送的信令消息的信令图。

图23a示出了由用于rtts的定向控制器实现的示范规程。

图23b示出了根据第一实施例由定向控制器实现的示范rtts规程。

图23c示出了根据第二实施例由定向控制器实现的示范rtts规程。

图23d示出了根据第三实施例由定向控制器实现的示范rtts规程。

图24示出了由用于支持rtts的接入控制节点实现的示范规程。

图25示出了由定向控制器实现的示范规程。

图26示出了由用于支持rtts的接入控制节点实现的示范规程。

图27示出了用于实现rtts的示范定向控制器。

图28示出了用于支持rtts的示范接入控制节点。

具体实施方式

本公开描述了用于在不同通信网络之间定向用户终端的实时业务定向(rtts)的技术。本文描述的技术一般可应用于任何类型的无线通信网络。作为理解本公开的辅助,定向技术的示范实施例将在基于第三代合作伙伴项目(3gpp)标准之一的蜂窝网络与基于电气与电子工程师协会(ieee)802.11标准族的无线局域网(wlan)之间的rtts的上下文中描述。

图1示出了包括其中可采用rtts技术的第一和第二通信网络的示范通信网络10。第一通信网络包括根据ieee802.11标准族操作的wlan20。第二通信网络包括蜂窝网络30,诸如全球移动通信系统(gsm)网络、宽带码分多址(wcdma)网络、长期演进(lte)网络或其它蜂窝网络。还示出了双模式用户终端100,其能够与蜂窝网络30和wlan20二者通信。用户终端100例如可包括蜂窝电话、智能电话、平板、膝上型计算机或者其它无线通信装置。用户终端100在蜂窝网络30中由国际订户身份(imsi)标识。用户终端100在wlan20中由媒体访问控制(mac)地址标识。

wlan20包含提供相应小区24中的覆盖的一个或更多接入点(ap)22。单个ap22可服务于多个wi-fi小区24。wlan20还包含担任认证器并控制对wlan20的准入的接入控制节点26。接入控制节点26还被称为网络接入服务器(nas)。接入控制节点26与处置蜂窝网络30与wlan20之间的rtts的定向控制器(sc)60通信(正如将在下文中所描述的)。wlan20给用户终端100提供对外部网络诸如因特网15的接入。wlan20还可经由蜂窝网络30提供到因特网和其它外部网络的连接。

蜂窝网络30包含分组核心网络(pcn)32和无线电接入网络(ran)50。ran50包含提供蜂窝网络30的相应小区54中的覆盖的一个或更多基站(bs)52。单个基站52可服务于多个蜂窝网络小区54。pcn32提供了到外部网络诸如因特网15的连接。如果信任wlan20,则pcn32还可向连接到wlan20的用户终端100提供因特网接入。

通信网络10进一步包含认证、授权和记账(aaa)服务器46和归属订户服务器(hss)48。虽然单独示出,但aaa服务器46和hss48可包括pcn32的部分,或者可以是单独的实体。aaa服务器46认证并授权用户终端100尝试访问通信网络10的资源,并且处置对于用户终端100对网络资源使用的记账。hss48保持含有用于预订用户终端100的预订信息的集中式订户数据库。预订信息包含用户简档和有关用户终端100可访问的服务和资源的信息。aaa服务器46和hss48的功能可被组合在单个网络节点中,或者可位于分开的网络节点中。

在示范通信网络10中,双模式用户终端100可或者连接到wlan20或者连接到蜂窝网络30。双模式用户终端100通常设计成相比蜂窝网络连接更倾向于wlan连接。如果具有蜂窝网络连接的用户终端100检测到无线局域网(wlan)20中的wi-fi小区24,则用户终端100会自动将其用于因特网服务的网络连接从蜂窝网络30切换到wlan20。这个方法有助于从蜂窝网络30向wlan20卸载数据业务,并且被市场上大多数双模式用户终端100所使用。然而,倾向于wlan连接的网络选择偏置不总是给用户终端100提供最佳的可能服务,因为网络选择未将wlan20和蜂窝网络30的网络条件考虑进去。甚至当wi-fi小区24拥堵并且蜂窝网络30轻负载时,用户终端100将仍选择wi-fi小区24。类似地,当用户终端100进一步远离具有边际信号质量的wi-fi小区24并且wlan连接的服务质量差时,用户终端100将仍通过wi-fi小区24连接,即便蜂窝网络30能提供更好的服务(例如更高的数据吞吐量)。

本公开提供了用于不断评估wlan20和蜂窝网络30中的关键性能指示符(kpi)并在wlan20与蜂窝网络30之间切换用户终端的网络连接的实时业务定向(rtts)技术。业务定向可用于提供更好的用户体验,并进行网络资源的更有效使用。例如,当wlan20中的性能不好时,业务定向可用于将用户终端的网络连接定向到蜂窝网络30,以改进用户终端100的服务质量(qos)。当蜂窝网络30或wlan30重负载时,业务定向也可用于从蜂窝网络30向wlan20卸载业务,或反之亦然。

rtts由定向控制器60实现。一般而言,定向控制器60基于关键性能指示符(kpi)或指示wlan20和/或蜂窝网络30的性能的其它性能数据为用户终端100选择网络,并将用户终端100定向到选择的网络。在rtts中使用的性能数据例如可包含网络负载、数据吞吐率、信道质量、和/或指示网络性能的其它性能数据。rtts通常单独应用于用户终端100,但能够应用于用户终端100的群组。

当具有与蜂窝网络30的网络连接的用户终端100尝试改变到wlan20的连接时,定向控制器60执行rtts规程来评估wlan20的网络性能数据(例如数据吞吐率)以确定是否允许用户终端100接入wlan20。在用户终端100拒绝接入到wlan20的事件中,定向控制器60可将wlan20中的接入控制配置成持续预定时段(在本文中称为阻断周期)阻断用户终端100接入wlan20。当用户终端100当前具有与wlan20的网络连接时,定向控制器60可周期性或响应于触发事件而评估/重新评估wlan20的网络性能数据以确定是否改变用户终端到蜂窝网络30的网络连接。例如,当网络性能数据指示用户终端与wlan20的网络连接正在变坏时,定向控制器60可终止用户终端与wlan20的网络连接,并将用户终端100定向到蜂窝网络30。

尽管rtts中的网络选择通常基于网络性能数据,但定向控制器60除了或者代替网络性能数据还可考虑其它网络选择数据。如本文所使用的,网络选择数据意味着网络选择所基于的rtts中使用的任何数据。不与网络性能直接相关但有时用于rtts的网络选择数据包含用户优先级、服务质量保证、和/或计费数据。

图2示出了定向控制器60的主要功能组件。定向控制器60包括无线电接入、频率和小区(rafc)选择功能62、定位器64和aaa代理66。rafc62实现定向控制器60的主要rtts逻辑,并基于从wlan20和/或蜂窝网络30接收的网络选择数据(例如网络性能数据)执行网络选择。定位器64基于从蜂窝网络30接收的位置信息确定用户终端100的位置,并将位置信息提供给rafc62。aaa代理66在wlan20与aaa服务器46之间中继aaa信令,并且支持wlan20与定向控制器60之间的rtts信令的交换。

根据本公开的一个方面,wlan20与aaa服务器46之间的aaa信令被修改成支持rtts。一般而言,wlan20与aaa服务器46之间的aaa信令被修改成充当用来携带支持rtts的信息的传输机制。也就是,wlan20与蜂窝网络30之间的rtts信令被背负在wlan20与aaa服务器46之间的aaa信令上。从而,定向控制器60和wlan20中的接入控制节点26能通过将rtts信息插入到在wlan20与aaa服务器46之间发送的修改的aaa信令消息中来交换rtts信息。

图3示出了定向控制器60的示范实现,其中蜂窝网络30包括长期演进(lte)网络。lte网络30包括多个基站52,它们是ran50的部分。lte网络20中的基站52被称为演进的节点b(enb)。每个基站52通过s1-mme接口连接到pcn32中的移动管理实体(mme)34,并通过s1-u接口连接到服务网关(sgw)36。mme34是处理用户终端100与pcn32之间信令的pcn32中的主要控制节点。由mme执行的功能包含移动管理和承载管理。sgw36是用于用户平面的pcn32中的锚点。sgw36的主要功能是要来往于用户终端100对分组进行路由。sgw36通过s11接口连接到mme34,并通过s5接口连接到pcn32中的分组数据网关(pgw)38。pgw38提供到外部分组网络的连接性,并充当业务进入和退出pcn32的网关。由pgw38执行的功能包含ip地址分配、策略实施和计费支持。在一些实施例中,wlan20还可通过s2a接口连接到pgw38,尽管wlan20可具有到外部网络的它自己的网关。

在图3中示出的实施例中,定向控制器60中的定位器64通过u1接口连接到lte网络30中的mme34。mme34跟踪lte网络30中的用户终端100的位置,并通过u1接口向定位器64发送指示用户终端100的当前位置的位置信息。rafc62通过u2接口连接到mme34。mme34监测lte网络30中的网络性能,并通过u2接口向rafc62发送指示lte网络30中的小区性能的网络性能数据。例如,mme34可将lte网络30中的用户终端100的当前或预期吞吐量发送到rafc62,其可用来执行用户终端100的网络选择。定向控制器60中的aaa代理66通过u3接口连接到wlan20中的接入控制节点26或其它网络节点。wlan26中的接入控制节点26配置成通过u3接口向aaa代理66发送aaa信令。如先前指出的,wlan20与aaa服务器46之间的aaa信令被修改成携带接入控制节点26与定向控制器60之间的rtts信令。

图4示出了定向控制器60的另一实现,其中蜂窝网络30包括宽带码分多址(wcdma)网络。在此实施例中,ran50包括多个基站52(称为节点b(nb))以及一个或更多无线电网络控制器(rnc)56。基站52通过iub接口连接到rnc56。通常,rnc56控制其域内的多个基站52。rnc56的功能包含对于基站52的无线电资源管理。rnc56通过iups接口连接到服务gprs(通用分组无线电服务)支持节点(sgsn)42和pcn32。sgsn42负责在其服务区域内来往于用户终端100递送数据分组。sgsn42的功能包含分组路由、移动管理、链路管理、认证、和计费功能。sgsn42通过gn接口连接到网关gprs支持节点(ggsn)44。ggsn44是充当pcn32与外部网络(诸如因特网15)之间网关的网络节点。

在图4中示出的实施例中,定向控制器60中的定位器64通过u1接口连接到wcdma网络30中的rnc56。rnc56知晓服务于用户终端100的当前小区,并通过u1接口向定位器64发送指示用户终端100的当前位置的位置信息。rafc62通过u2接口连接到rnc56。rnc56监测其域内小区的网络性能,并通过u2接口向rafc62发送指示蜂窝网络30中的小区性能的网络性能数据。定向控制器60中的aaa代理66通过u3接口连接到wlan20中的接入控制节点26或其它网络节点(如先前所描述的)。wlan26中的接入控制节点26配置成通过u3接口向aaa代理66发送aaa信令。如先前提到的,wlan20与aaa服务器46之间的aaa信令被修改成携带接入控制节点26与定向控制器60之间的rtts信令。

图5包括示出在一个示范实施例中rtts的控制状态以及状态转变的状态图。定义三个控制状态:初始接入状态、重新估计状态、以及阻断状态。定向控制器60保持正在受定向控制器60控制的每个用户终端100的单独控制状态上下文。

初始接入状态是当用户终端100尝试接入wlan20时的初始状态。在此状态下,用户终端100可具有与蜂窝网络30的连接,或者可不与任一网络连接。在此状态下,wlan20中的接入控制节点26或者担任认证器的其它网络节点执行认证用户终端100的认证规程。在认证规程期间,定向控制器60确定是否允许用户终端100接入wlan20。如果定向控制器60确定允许用户终端100接入wlan20,则控制状态上下文转变到重新估计状态(t1)。

在重新估计状态下,wlan20中的接入控制节点26向定向控制器60发送指示wlan20的当前性能的性能数据。wlan20中的接入控制节点26可周期性或响应于触发事件向定向控制器60发送性能数据。在一个实施例中,网络性能数据包括wlan20中的用户终端100的当前吞吐量。基于当前吞吐量估计或其它网络性能数据,当定向控制器60接收到当前吞吐量估计或其它网络性能数据时,定向控制器60执行rtts规程,并且确定用户终端100是否应该继续保持连接到wlan20。定向控制器60可允许用户终端100继续保持连接到wlan20(t2)。定向控制器60还可指令接入控制节点26终止用户终端到wlan20的网络连接,并将用户终端100定向回蜂窝网络30。在此情况下,用户终端转变到初始接入状态(t3)。

如果在初始接入期间定向控制器60拒绝用户终端接入到wlan20,或者终止用户终端到wlan20的连接,则用户终端100的控制状态上下文转变到阻断状态(t4)。在阻断状态下,持续预定时段(例如30秒)不允许用户终端100接入wlan20。在此状态下,接入控制节点26可指令wlan20中的ap22忽略来自用户终端100的任何探测请求或接入-请求,直到阻断周期结束。通常,用户终端100保持在阻断状态持续预定时段,或者直到规定的触发事件发生。当阻断周期期满或被撤销时,用户终端100的控制状态上下文可转变到初始接入状态(t5)或重新估计状态(t6)。

为了执行根据一个实施例的定向控制,定向控制器60需要:

(1)用于标识用户终端100的方法;

(2)用于获得在初始接入到wlan20上wlan20中的用户终端100的预期吞吐量估计的方法;

(3)在重新估计状态下wlan20中的用户终端100的当前吞吐量估计;

(4)终止用户终端到wlan20的连接的方法;

(5)在到wlan20的初始接入状态上蜂窝网络30中用户终端100的当前吞吐量估计(可选);以及

(6)在重新估计状态下蜂窝网络中的用户终端100的预期吞吐量估计(可选)。

对于用户终端标识,定向控制器60可使用用户终端100的国际移动订户身份(imsi)。在用户终端100的认证期间,在由接入控制节点26或wlan20中的其它认证器发送到aaa服务器的认证消息中传递用户终端100的imsi。wlan吞吐量估计在wlan20中执行。通常,吞吐量估计由wlan20中的ap22执行,并报告给接入控制节点26。从而,接入控制节点26需要一种向定向控制器60发送wlan吞吐量估计(或者当前或者预期)的方法。定向控制器60还需要一种向wlan20中的接入控制节点26发送接入控制命令和配置信息的方法。

远程认证拨入用户服务(radius)是在通信网络中对于认证、授权和记账广泛使用的连网协议。在本公开的一个示范实施例中,wlan20中的接入控制节点26配置成使用radius协议用于向aaa服务器46发送认证、授权和记账消息(本文统称为aaa消息),并且用于从aaa服务器46接收aaa消息。定向控制器60的aaa代理66介于wlan20中的接入控制节点26与aaa服务器46之间的信令路径中,并配置成中继在接入控制节点26与aaa服务器46之间交换的aaa消息。radius消息的新供应商特定属性被定义用于在wlan20与定向控制器60之间交换rtts数据和命令以支持rtts。更确切地说,radius消息的新供应商特定属性被定义用于将wlan吞吐量估计从wlan20发送到定向控制器60。类似地,新供应商特定属性被定义用于向wlan20发送接入控制命令和配置信息,即,接入控制属性。

本领域技术人员将认识到,可使用不同于radius的信令协议用于在wlan20与aaa服务器46之间发送aaa消息。向aaa消息添加供应商特定属性的技术可与用于发送aaa消息的任何协议一起使用。

图6示出了用于radius协议的供应商特定属性(vsa)的一般格式。供应商特定属性包含如下信息元素(ie):类型、长度、供应商id、子类型、子长度和值。供应商特定属性的类型ie被设置成26。长度ie指示包含类型和长度ie的vsa的整个长度。供应商id指示供应商的标识号。子类型ie指示供应商特定属性的子类型。下面描述一个实施例中的供应商特定属性的不同子类型。子长度ie指示包含子类型、子长度和值ie的子属性的长度。值ie含有子属性的值。

在一个示范实施例中,定义rtts的如下子属性:

1.rtts-结果——用于将指示rtts判定结果的接入控制命令从定向控制器60发送到接入控制节点26。

2.rtts-估计的吞吐量——用于将估计的吞吐量(tw)的值从接入控制节点26发送到定向控制器60。

3.rtts-退避-时间——用于当用户终端100处于阻断状态中时,发送用于配置阻断周期的配置信息。

4.rtts-重新估计-周期——用于从定向控制器60向接入控制节点26发送用于配置由接入控制节点26对估计的吞吐量tw的周期性报告的配置信息。

5.当在吞吐量以下时的rtts-重新估计——用于从定向控制器60向接入控制节点26发送用于配置由接入控制节点对估计的吞吐量tw的事件触发的报告的配置信息。

6.rtts-重新估计-保活-数量——用于从定向控制器60向接入控制节点26发送用来配置由接入控制节点对估计的吞吐量的报告的配置信息。

7.rtts-提早-撤销-吞吐量阈值——用于当用户终端100处于阻断状态中时,从定向控制器60向接入控制节点26发送用来配置接入控制节点26进行的接入控制的配置信息。

下面更详细描述这些属性的使用。为了方便起见,供应商特定属性在本文将被称为子类型。也就是,具有子属性rtts-结果的供应商特定属性被称为rtts-结果属性。图7-13示出了供应商特定属性的不同子类型。

图7示出了rtts-估计的-吞吐量属性。这个属性用于经由aaa代理66从接入控制节点26向定向控制器60传递对于wlan20中用户终端100的吞吐量估计。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“1”。估计的吞吐量字段是整数[rfc2865],表示各个用户终端100能够基于当前射频(rf)条件潜在地接收的吞吐量的预测(如果它在那个时间点连接到wlan20或保持连接到wlan20的话)。它是下行链路的估计。估计的吞吐量的值可用nkbps表述(大约1000kbps)。吞吐量可根据在ieee802.11/1246r7中描述的指南进行估计。

图8示出了rtts-结果属性。这个属性可由定向控制器60用于将rtts判定的结果发送到wlan26中的接入控制节点26。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“2”。rtts-结果ie长度是四个八位组,并且标识用户终端100是接受还是拒绝接入到wlan20。此文档定义rtts-结果ie的两个值:接受=“0”并且抵制=“1”。如果估计的吞吐量ie的值是“接受”,则接入控制节点26应该由于业务定向判定而允许用户终端100接入到wlan20。如果估计的吞吐量ie的值是“抵制”,则接入控制节点26应该向用户终端100发送它未被授权连接到wlan20的指示。

图9示出了rtts-退避-时间属性。这个属性由定向控制器60用于将radius接入-接受消息中的配置信息发送到wlan20,并且包含向wlan20指示在再次被考虑进入wlan20中之前被抵制的用户终端100应该被忽略多长时间的配置信息。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“3”。退避-时间ie的值是在此期间wlan20不应该允许用户终端100连接到wlan20的时间量(以秒为单位)。wlan20也应该优选在这个时间间隔期间不发起任何radius消息传递。

图10示出了rtts-重新估计-周期属性。当rtts-结果是“接受”时,这个属性由定向控制器60包含在radius接入-接受消息中,并且包含向wlan20指示用于向定向控制器60发送用户终端100的rtts吞吐量估计的报告间隔的配置信息。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“4”。重新估计周期ie的值是对于特定的用户终端100与rtts-估计的-吞吐量属性一起发送到定向控制器60的radius记账-请求消息之间的时间量(以秒为单位)。

图11示出了当在吞吐量以下时-rtts-重新估计属性。当rtts-结果是“接受”时,这个属性由定向控制器60包含在radius接入-接受消息中,并且包含向wlan20中的接入控制节点26指示级别的配置信息,在该级别之下应该发送rtts记账-请求消息。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“5”。在吞吐量以下时-重新估计ie的值包括报告阈值(用kbps表述),在该报告阈值之下要求wlan20向定向控制器60发送rtts记账-请求消息中的周期性吞吐量估计。当用户终端100处于重新估计状态时,在每个报告间隔中向定向控制器60发送一次吞吐量估计。然而,如果吞吐量估计在这个阈值以上,则wlan20可省略发送这个rtts记账-请求消息。

图12示出了rtts-保活-数量属性。当rtts-结果是“接受”时,这个属性由定向控制器60所包含,以便防止当估计的吞吐量恒定高于报告阈值时wlan20跳过太多报告间隔。rtts-保活-数量ie的值是在没有向定向控制器60报告估计的吞吐量的情况下,能跳过的连续报告间隔的最大数量。当错过的报告间隔的数量达到rtts-保活-数量的值时,要求wlan20发送吞吐量估计,而不管估计的吞吐量是否在报告阈值以下。这确保定向控制器60不会丢失用户终端100上下文。因此,定向控制器60每隔rtts-重新估计-周期*rtts-保活-数量秒至少预期一次对于每个关联的用户终端100的rtts记账请求分组。

图13示出了rtts-提早撤销-吞吐量-阈值属性。当rtts-结果是“抵制”时,这个属性由定向控制器60所包含,并且含有配置信息以向wlan20指示值得中断退避定时器以允许用户终端100尝试并再次接入wlan20所在的最小吞吐量级别。第一八个八位组如图6中所示。子类型ie可被设置成“7”。如果用户终端100吞吐量在这个级别以上,则极有可能在随后rtts规程期间通过定向控制器60使得用户终端100将被接受到wlan20。这个属性的目的是不要过度阻断其无线电条件已经被显著改进的用户终端100。提早-撤销-评估-阈值ie的值是以kbps为单位的吞吐量,在其之上吞吐量估计必须是对于wlan20撤销用户终端100的阻断,即便退避定时器可能尚未期满。

图14示出了当用户终端100初始接入wlan10时执行的示范规程。在此示例中,假定wlan20使用可扩展认证协议订户身份模块(eap-sim)方法用于wlan20与aaa服务器46之间信令的radius以及认证。备选地,wlan20可使用认证和密钥协定(aka)协议进行认证。在eap认证期间,为了允许rtts进行操作,接入控制节点26或担任认证器的其它网络节点通过u3接口向aaa服务器46发送radius接入-请求(1)。接入控制节点26将用户终端100的imsi包含在用户名属性中,如在rfc4186中所规定的,并将wlan20中的用户终端100的mac地址插入在呼叫站id属性中。呼叫站id属性采取接入点id(ap-id):服务集id(ssid)格式,其中ap-id是服务于用户终端100的ap22的mac地址,并且ssid是标识802.11服务集的字符串(如在rfc3580中所规定的)。radius接入-请求消息还包含供应商特定属性,被称为rtts-估计的-吞吐量,其携带对wlan20中的用户终端100的预期吞吐量tw的估计。由接入控制器26插入的预期吞吐量tw的值由定向控制器60用于网络选择,这将在下文进行描述。

当aaa代理66接收到radius接入-请求消息时,aaa代理66从radius接入-请求消息中提取用户终端100的imsi和估计的吞吐量tw,并将这些值提供给定向控制器60(2)的rafc62。aaa代理66还将radius接入-请求消息转发到aaa代理66(3)。在一些实施例中,aaa代理66可配置成从radius接入-请求消息中移除供应商特定属性rtts-估计的-吞吐量,之后将它转发到aaa代理66。

响应于radius接入-请求消息,aaa服务器46认证并授权用户终端100。为了这个示例的目的,假定aaa代理66成功认证用户终端100并将radius接入-接受消息发送到wlan20(4)。radius接入-接受消息将用户终端100的imsi连同eap-成功属性包含在用户名属性中。

当aaa服务器46正在认证用户终端100时,定向控制器60中的rafc62执行rtts规程,在此期间rafc62使用由接入控制节点26提供的估计的吞吐量tw确定是否允许用户终端100接入到wlan20(5)。在一些实施例中,rafc62可将由接入控制节点26提供的估计的吞吐量tw与最小阈值相比较,以获得比较结果,并基于比较结果允许接入到wlan20。最小阈值可静态地被配置或动态地被确定。在一些实施例中,rafc62可通过u2接口从mme34或rnc56接收对于蜂窝网络30中的用户终端100的估计的吞吐量tc。rafc62可将对于wlan20的估计的吞吐量tw与对于蜂窝网络30的估计的吞吐量tc相比较以获得比较结果。在此情况下,rafc62可基于来自wlan20的估计的吞吐量tw与来自蜂窝网络30的估计的吞吐量tc的比较,确定是否允许用户终端100接入网络。例如,如果wlan20的估计的吞吐量tw超过蜂窝网络的估计的吞吐量tc达预定阈值,则rafc62可确定允许用户终端100接入wlan20。在其它实施例中,rafc62可将选择度量计算为wlan20的估计的吞吐量tw和蜂窝网络30的估计的吞吐量tc的函数,并将选择度量与阈值相比较以获得比较结果,并基于比较结果准予或拒绝接入到wlan20。这些仅是rafc62可使用的判定逻辑的几个示例。本领域技术人员将认识到,判定逻辑的细节不是本公开的资料方面,并且逻辑可采用不同算法或不同类型的性能数据。

rafc62向aaa代理66传递网络选择的结果,标示为rtts-结果(6)。充当radius代理的aaa代理66将rtts-结果属性包含在radius接入-接受分组(其含有eap-成功)中。aaa代理66将网络选择结果插入到从aaa服务器46接收的radius接入-接受消息中作为供应商特定属性,即rtts-结果属性,并将radius接入-接受消息发送到wlan20中的接入控制节点226(7)。wlan20中的接入控制节点26接收由aaa代理66转发的radius接入-接受消息,包含由aaa代理66插入的rtts-结果属性,并基于rtts-结果的值执行接入控制(8)。接入控制节点26使用rtts-结果的值确定是否允许用户终端100连接到wlan20。rtts-结果属性担任接入控制命令,指示是否允许用户终端100接入wlan20。如果rtts-结果=接受,则接入控制节点26允许用户终端100接入wlan20。另一方面,如果rtts-结果=抵制,则接入控制节点26拒绝用户终端100接入到wlan20。

除了rtts-结果,rafc62可向wlan20中的接入控制节点26提供配置信息。例如,如果rtts-结果=接受,则定向控制器60可向接入控制节点26发送配置信息以配置接入控制节点26向定向控制器60报告吞吐量估计。接入控制节点26的吞吐量报告可以是周期性的、事件触发的或者它们的组合。下面更详细地描述吞吐量报告的细节。如果rtts=抵制,则rafc62可向接入控制节点26发送配置信息以配置接入控制节点26进行的接入控制以便阻断用户终端100接入到wlan20。用于阻断用户终端接入的配置信息在本文一般被称为阻断参数。当用户终端100的控制状态上下文是阻断状态时,wlan20使用阻断参数阻断用户终端100进行的接入。

配置信息可由rafc62提供给aaa代理66,并由aaa代理66插入到radius接入-接受消息中作为供应商特定属性。备选地,配置信息能够在单独的aaa消息中发送。在一个实施例中,如果rtts-结果=接受,则radius接入-接受消息进一步包含rtts-重新估计-周期属性、在吞吐量以下时-rtts-重新估计属性、以及rtts-重新估计-保活-数量属性。如果rtts-结果=抵制,则radius接入-接受消息包含rtts-退避-时间属性和rtts-提早-撤销-吞吐量-阈值属性。下面更详细地描述这些配置参数的使用。

可被指出的是,仅当用户终端100已经由aaa服务器46认证和授权时才需要rtts。在aaa服务器46抵制用户终端100的事件中,它向wlan20发送radius接入-抵制消息。当aaa代理66接收到radius接入-抵制消息时,aaa代理66简单地将radius接入-抵制消息转发到接入控制节点26或wlan20中的其它网络节点。在此情况下,rtts不是决定因子。

图15a和15b包括示出在其中接受用户终端100的情况下在初始接入期间由用户终端100向wlan20在各种网络实体之间发送的信令消息的信令图。用户终端100向wlan20发送探测请求,并从wlan接收探测响应(s1和s2)。用户终端100和wlan20然后执行802.11关联过程(s3)。一旦关联过程完成,用户终端100就向wlan20发送eap使用协商消息(s4)。响应于eap使用协商消息,wlan20发起eap-sim认证过程(s5-s22)。eap-sim认证过程对本领域技术人员是公知的,并且该过程在本文中未详细描述。在认证过程期间,wlan20和aaa代理66使用radius协议交换认证消息。在认证过程期间,aaa服务器46生成用于认证用户终端100的挑战。该挑战被包含在由aaa代理66发送到wlan20的radius接入挑战消息中(s14)。wlan20在eap-请求sim/挑战消息中将挑战发送到用户终端100,并在eap-响应-sim/挑战消息中接收挑战响应(s15和s16)。在从用户终端100接收到挑战响应之后,wlan20向aaa服务器46发送radius接入-请求消息,其由定向控制器60中的aaa代理66中继(s17和s18)。radius接入-请求消息包含rtts-估计的-吞吐量属性,指示用户终端100预期在wlan20中实现的估计的吞吐量tw。如先前所描述的,在radius接入-请求被转发到aaa服务器46之前,aaa代理66提取rtts-估计的-吞吐量属性中的值。在此示例中,假定aaa服务器46成功认证并授权用户终端100,并发送radius接入-接受消息(s19)。

定向控制器60中的rafc62使用估计的吞吐量tw确定是否允许用户终端100接入wlan20。定向控制器60中的aaa代理66将rtts结果属性插入到radius接入-接受消息中,并将radius接入-接受消息与rtts结果属性一起转发到wlan20(s21)。在此示例中,rtts-结果=接受,指示允许接入。当定向控制器60允许对wlan20接入时,定向控制器60还包含rtts-重新估计-周期属性、在吞吐量以下时-rtts-重新估计属性、以及rtts-重新估计-保活-数量属性。

在认证过程的结尾,用户终端100和wlan20执行四路握手(s23)。在完成握手之后,用户终端100和wlan20执行dhcp过程(s24)。一旦dhcp过程完成,用户终端100就可经由wlan20通信(s25)。

可指出,在eap-sim/aka过程期间发送多于一个radius接入-请求消息。定向控制器60在一个实施例中可配置成忽略包含在较早radius接入-请求消息中的吞吐量估计,并使用最后一个radius接入-请求消息中的估计的吞吐量来执行rtts。如果最后一个radius接入-请求消息不含有估计的吞吐量,则定向控制器60不执行rtts,并且用户终端100可被接受到wlan,而不管在较早radius接入-请求消息中估计的吞吐量的存在。

图16a和16b包括示出在其中抵制用户终端100的情况下在初始接入期间由用户终端100向wlan20在各种网络实体之间发送的信令消息的信令图。s1-s19在图15a和15b中时是相同的。与在先前示例中一样,wlan20向定向控制器60发送估计的吞吐量tw,作为radius接入-请求消息中的供应商特定属性(s17)。定向控制器60执行rtts规程,这导致抵制接入的判定(s20)。定向控制器60将接入控制命令(例如rtts-结果=抵制)插入在radius接入-接受消息中,并将radius接入-接受发送到wlan20(s21)。radius接入-接受消息还包含rtts-退避-时间属性和rtts-提早-撤销-吞吐量-阈值属性。当eap-sim认证过程完成时,wlan20向用户终端100发送解除认证消息,其中原因代码设置成3(s23)。接入控制节点26将指令wlan20中的ap22忽略来自用户终端100的探测请求持续rtts-退避-时间属性指示的预定时间(s24)。这个时期被称为阻断周期。用户终端100将假定wlan覆盖不可用,并且将向wlan20发送另一探测请求(s25)。wlan20中的ap22忽略来自用户终端100的探测请求,直到阻断周期期满(s26)。一旦阻断周期已经期满,允许用户终端100再次执行初始接入,并且探测请求将不再被忽略(s27)。

图17和18示出了接入控制节点26如何实施阻断周期。如图17和18中所示,wlan20中的接入控制节点26从aaa代理66接收radius接入-接受消息,包含设置成“抵制”的rtts-结果属性(1)。在图17中所示的实施例中,接入控制节点26向ap22发送接入控制命令,ap22从用户终端100接收初始接入请求,ap22被标示为ap-1。接入控制命令指令始发ap22(即ap-1)在阻断周期期间忽略来自用户终端100的探测请求(2)。接入控制节点26将类似接入控制命令发送到任何相邻ap22(标示为ap-2至ap-n),它们可从用户终端100接收探测请求(3)。在图18中所示的实施例中,定向控制器60向ap22发送接入控制命令,ap22从用户终端100接收初始接入请求,ap22被标示为ap-1。备选地,定向控制器60能够将接入控制命令发送到接入控制节点26,其将接入控制命令转发到接收初始接入请求的接入点22(标示为ap-1),接入点22进而将接入控制命令从接入控制节点26转发到相邻ap(例如ap-2、...ap-n)(3)。

如上面所论述的,当在初始接入期间已经抵制了用户终端100时,阻断用户终端100持续等于rtts-退避-时间参数的时段。在最简单的实现中,rtts-退避-时间参数是固定的、不可协商的时间量。然而,有可能用户终端100经历的无线电条件在退避时间已经期满之前大大改变了。因此,在本公开的一些实施例中,wlan20可继续监测信道条件,并在用户终端100处于阻断状态时周期性估计吞吐量。当定向控制器60在初始接入期间抵制用户终端100时,定向控制器60向wlan20发送rtts-提早-撤销-吞吐量-阈值。rtts-提早-撤销-吞吐量-阈值的值指示用于改写退避时间并允许用户终端200接入wlan20的吞吐量阈值。当提早终止阻断周期时,用户终端100可转变回到初始接入状态,并且允许wlan20中的ap22对探测请求进行响应(如在初始接入情况中一样)。要指出,在此情况下不保证用户终端准入到wlan20;然而,被定向控制器60接受的概率增大了。

在一个示范实施例中,提早撤销规程仅在初始接入期间应用,而在用户终端100与wlan20之间的网络连接终止之后不应用,以便避免乒乓(ping-pong)情形。在退避时间已经期满之后,接入控制节点26的责任是确定何时允许用户终端100接入wlan20。这个判定应该将随时间的用户终端吞吐量的增大考虑进去,以及将避免考虑事项列入黑名单。

图19示出了示范提早撤销规程。在此示例中,假定定向控制器60抵制初始接入,并且用户终端100处于阻断状态。在用户终端100处于阻断状态中时,wlan20继续监测信道条件并估计吞吐量(1)。当估计的吞吐量超过rtts-提早-撤销-吞吐量-阈值的值时,wlan20中的接入控制节点26通过u3接口向aaa代理66发送radius记账-请求消息。radius记账-请求消息包含rtts-估计的-吞吐量属性,其指示用户终端100预期在wlan20中实现的估计的吞吐量tw。aaa代理66向wlan20发送radius记账-响应消息以确认radius记账-请求消息(3)。aaa代理66从radius记账-请求消息提取估计的吞吐量tw,并将吞吐量估计tw转发到rafc62(4)。基于估计的吞吐量tw,rafc62执行rtts规程以确定是否允许用户终端100接入到wlan20(5)。在此示例中,假定rafc62允许用户终端100接入wlan20。rafc62将rtts-结果参数传到aaa代理66(6)。aaa代理66将rtts-结果参数插入到radiuscoa(授权的改变)-请求消息中,并将radiuscoa-请求消息发送到接入控制节点26和wlan20(7)。接入控制节点26将radiuscoa-响应消息发送到定向控制器60以确认radiuscoa-请求消息(8)。如果rtts-结果=接受,则wlan20中的接入控制节点26撤销用户终端100的阻断(9)。如果rtts-结果=抵制,则阻断保持有效。

图20是示出在rtts的提早撤销规程期间在各种网络实体之间发送的消息的信令图。用户终端100将探测请求发送到wlan20中的ap22(s1)。因为用户终端100被阻断,因此来自用户终端100的探测请求被wlan20中的ap22忽略(s2)。当用户终端100被阻断时,wlan20可重新估计对于无线终端100的吞吐量(3)。在一些实施例中,wlan20可周期性重新估计吞吐量,或者吞吐量的估计可响应于触发事件。在任一情况下,wlan20中的接入控制节点26在radius记账-请求消息中将新估计的吞吐量tw发送到定向控制器60(如之前所描述的)(s4)。定向控制器60向接入控制节点26发送radius记账-响应消息以确认radius记账-请求(s5)。基于由wlan20提供的新估计的吞吐量tw,定向控制器60执行rtts规程以确定是否允许用户终端100接入wlan20(s6)。如果定向控制器60确定对wlan20的接入不被允许,则提早撤销规程结束。如果定向控制器60确定允许对wlan20的接入,则定向控制器60发送radiuscoa-请求消息,其中rtts-结果属性设置成“接受”(s7)。wlan20中的接入控制节点26发送coa-响应消息以确认radiuscoa请求消息(s8)并撤销用户终端100上的阻断(s9)。在撤销阻断之后,用户终端100返回到初始接入状态,并且可执行初始接入规程(s10)。

当用户终端100连接到wlan20时,wlan20可周期性重新估计wlan20中的用户终端100的吞吐量,并将用户终端100的估计的吞吐量发送到定向控制器60。用这种方式,定向控制器60能监测wlan20中的网络性能和用户终端100的用户体验。如果吞吐量落在预定阈值以下,则定向控制器60可将用户终端100定向回蜂窝网络30。类似地,如果定向控制器60确定用户终端100可在蜂窝网络30中接收更好的用户体验,则定向控制器60可将用户终端100定向回蜂窝网络30。

图21示出了当用户终端100处于重新估计控制状态时执行的rtts的重新估计规程。在此状态下,wlan20将生成对于ue的当前吞吐量tw的估计(1)。可周期性或响应于触发事件估计当前吞吐量tw。吞吐量估计例如可由服务于用户终端100的ap22执行,其将吞吐量估计提供给接入控制节点26。在一个实施例中,接入控制节点26从服务于用户终端100的ap22接收吞吐量估计,并将吞吐量估计与在吞吐量以下时-rtts-重新估计-属性中所接收的报告阈值相比较。如果估计的吞吐量的值在报告阈值以下,则接入控制节点26在radius记账-请求消息中将新估计的吞吐量发送到定向控制器60,包含到定向控制器60的rtts-估计的吞吐量属性(2)。用户终端100的吞吐量的当前估计被包含在rtts-估计的-吞吐量属性中。用户终端100的imsi被包含在用户-名属性中,并且记账-状况-类型属性可包含字符串“期中更新”。radius记账-请求消息通过u3接口发送到定向控制器60。如果估计的吞吐量的值在报告阈值以上,则接入控制节点26不将新估计的吞吐量发送到定向控制器60,除非已经跳过了没有报告吞吐量的预定数量的报告间隔。错过的报告间隔的数量在rtts-保活-数量属性中给出。

当账户-状况-类型属性被设置成“期中更新”并且含有rtts-估计的-吞吐量属性时,aaa代理66向接入控制节点26发送radius记账-响应消息以确认radius记账-请求消息,但不将该消息转发到aaa服务器46(3)。aaa代理66提取用户终端100的imsi和用户终端100的当前吞吐量tw,并将这些值传到rafc62(4)。

当接收到新吞吐量估计时,rafc62执行rtts规程以确定是否允许用户终端100继续保持连接到wlan20(5)。如果rafc62判定允许用户终端100继续保持连接到wlan20,则不要求接入控制动作并且规程结束。如果另一方面rafc62判定将用户终端定向回蜂窝网络30,则rarf62将rtts-结果=抵制发送到aaa代理66(6)。在这种情况下,aaa代理66生成包含rtts-结果属性的radiuscoa请求消息,并将其发送到wlan20中的接入控制节点26(7)。rtts-结果属性被设置成“抵制”。当接入控制节点26接收到radiuscoa-请求消息时,接入控制节点26通过u3接口将radiuscoa-响应消息发送到定向控制器60以确认radiuscoa-请求消息(8)。如果rtts-结果=抵制,则接入控制节点26指令ap22向用户终端100发送802.11解除认证消息,其中原因代码设置成“3”以终止用户终端到wlan20的连接(9)。在此情况下,用户终端100的控制状态转变到阻断状态,并且wlan20可拒绝到wlan20的另外接入持续等于退避时间的可配置时间量。

图22示出了当用户终端100连接到wlan20并且定向控制器60将用户终端100定向回蜂窝网络30时的网络实体之间的信令。用户终端100处于重新估计状态,并且参与wlan20上的通信(s1)。当周期性记账定时器期满时,或者当一些预定事件发生时,wlan20估计对于wlan20中的用户终端100的当前吞吐量tw(s2和s3)。wlan20在radius记账-请求消息中将估计的吞吐量tw发送到定向控制器60,其中账户-状况-类型属性设置成“期中更新”(s4)。用户终端mac地址被插入到呼叫-站-id属性中,并且当前吞吐量估计tw被插入到rtts-估计的吞吐量属性中。因为radius记账-请求消息不包含对于aaa代理66的单独记账信息,正如账户-状况-类型属性和rtts-估计的-吞吐量属性的存在所指示的,定向控制器60中的aaa代理66不向aaa服务器46转发radius记账-请求消息(s5)。定向控制器60向wlan20发送radius记账-响应消息以确认radius记账-请求消息(s6)。

定向控制器60执行rtts规程以确定是否允许用户终端100继续保持连接到wlan20(s7)。例如,定向控制器60可将在最新的radius记账-请求消息中接收的当前吞吐量估计tw与最小阈值相比较,并允许用户终端100继续保持连接到wlan20,只要当前估计的吞吐量tw大于最小阈值即可。在其它实施例中,定向控制器60可允许用户终端100继续保持连接到wlan20,只要wlan20中的当前估计的吞吐量tw大于对于蜂窝网络30中的用户终端100的估计的吞吐量tc。

如果rafc规程的结果是要允许用户终端100继续保持连接到wlan20,则不要求接入控制动作并且规程结束。如果定向控制器60判定将用户终端100定向回蜂窝网络30,则定向控制器60向接入控制节点26发送radiuscoa-请求消息,其中rtts-结果属性设置成“抵制”(s8)。在一些实施例中,radiuscoa-请求消息可进一步包含rtts-退避-时间属性以规定将阻断用户终端100接入所持续的持续期。wlan20中的接入控制节点26将radiuscoa-响应消息发送到定向控制器/aaa代理66以确认radiuscoa-请求消息(s9)。接入控制节点26然后使服务于用户终端100的ap22向用户终端100发送解除认证消息,其中原因代码设置成“3”,以终止到wlan20的连接(s10)。如先前指出的,当从wlan20抵制用户终端100时,用户终端100的控制状态从重新估计控制状态转变到阻断的控制状态。接入控制节点26将指令wlan20中的ap22忽略来自用户终端100的探测请求持续rtts-退避-时间属性所指示的预定时间(s11)。这个时期被称为阻断周期。用户终端100将假定wlan覆盖不可用,并且将向wlan20发送另一探测请求(s12)。wlan20中的ap22忽略来自用户终端100的探测请求,直到阻断周期期满(s13)。一旦阻断周期已经期满,允许用户终端100再次执行初始接入,并且探测请求将不再被忽略(s14)。

图23a示出了由定向控制器60实现的用于在第一网络(例如wlan20)与第二网络(例如蜂窝网络30)之间定向用户终端100的示范规程200。定向控制器60从第一通信网络(wlan20)中的接入控制节点26接收打算送往aaa服务器46的aaa消息(框205)。aaa消息含有与第一通信网络关联的第一网络选择数据。网络选择数据可包括指示第一通信网络中网络性能的性能数据、计费数据或与网络选择有关的其他类型数据。性能数据例如可包括用户终端100的估计的吞吐量。定向控制器60从aaa消息中提取网络性能数据(框210),并将第一aaa消息转发到aaa服务器46(框215)。网络选择数据的提取和aaa消息的转发可由aaa代理66执行。定向控制器60基于在aaa消息中接收的网络选择数据控制用户终端100对第一通信网络的接入(框220)。控制用户终端100对第一通信网络的接入例如可通过向第一通信网络中的接入控制节点26发送接入控制命令来执行。而且,定向控制器60可通过向第一通信网络中的接入控制节点26发送用来配置接入控制节点26进行的接入控制的配置信息来控制用户终端100对第一通信网络的接入。

图23b示出了在图23a的框220由定向控制器60实现的用于控制对wlan20的接入的示范规程。定向控制器60从aaa服务器46接收第二aaa消息(框225)。定向控制器60将接入控制属性插入到第二aaa消息中(框230),并将具有接入控制属性的第二aaa消息发送到第一通信网络20中的接入控制节点26(框235)。接入控制属性可包括接入控制命令或接入控制属性、或其二者。

图23c示出了在图23a的框220由定向控制器60实现的用于控制对wlan20的接入的另一示范规程。定向控制器60将第一网络选择数据与阈值比较以获得比较结果(框240)。定向控制器60基于比较结果控制用户终端100对第一通信网络20的接入(框245)。例如,定向控制器60可通过将wlan20的吞吐量估计tw与阈值相比较来获得比较结果。如果吞吐量估计在阈值以上,则定向控制器60可允许用户终端100接入网络。另一方面,如果吞吐量估计tw在阈值以下,则定向控制器可抵制用户终端100对wlan20的接入。

图23d示出了在图23a的框220由定向控制器60实现的用于控制对wlan20的接入的还有的另一示范规程。定向控制器60从第二通信网络接收第二网络选择数据(框250)。例如可通过u2接口从mme34或rnc56接收第二网络选择数据。定向控制器60在一个实施例中将第一网络选择数据与第二网络选择数据相比较以获得比较结果(框255)。例如,定向控制器60可通过将wlan20的吞吐量估计tw与蜂窝网络30的吞吐量估计tc相比较来获得比较结果。在另一实施例中,定向控制器60基于第一和/或第二网络选择数据计算选择度量(框260),并将选择度量与阈值相比较以得到比较结果(框265)。例如,定向控制器60可计算f(tw,tc),并将f(tw,tc)与阈值相比较。在任一情况下,定向控制器60基于比较结果控制用户终端100对第一通信网络20的接入(框270)。如果吞吐量估计tw在tc以上,或者f(tw,tc)在阈值以上,则定向控制器60可允许用户终端100接入网络。

图24示出了由接入控制节点26或wlan20中的其它网络节点实现的用来支持第一通信网络(例如wlan20)与第二通信网络(例如蜂窝网络30)之间的rtts的方法280。接入控制节点26向aaa代理66(其配置成向aaa服务器46转发aaa消息)发送第一aaa消息(框285)。第一aaa消息包含用于在第一通信网络与第二通信网络之间进行选择的网络选择数据。接入控制节点26响应于第一aaa消息从aaa代理66接收第二aaa消息(框290)。第二aaa消息包含接入控制属性。wlan20中的接入控制节点26基于从定向控制器接收的接入控制属性来控制用户终端100对第一通信网络的接入(框295)。接入控制属性可包括接入控制命令,诸如允许或不允许用户终端100接入第一通信网络的命令。接入控制属性还可包括由第一通信网络中的接入控制节点26用于控制对第一通信网络的接入的配置信息。

图25示出了由定向控制器60实现的用于在第一通信网络(例如wlan20)与第二通信网络(例如蜂窝网络30)之间定向用户终端100的另一示范规程300。定向控制器60从aaa服务器46接收由aaa服务器46发送到第一通信网络中的接入控制节点26的aaa消息(框305)。定向控制器60将用于控制网络接入的一个或更多接入控制属性插入到aaa消息中(框310)。定向控制器60然后向第一通信网络中的接入控制节点26发送包含接入控制属性的aaa消息(框315)。接入控制属性可包括接入控制命令,指示是否允许用户终端100接入第一通信网络。在一些实施例中,接入控制属性可包括由第一通信网络中的接入控制节点26用于控制对第一通信网络的接入的配置信息。

图26示出了由第一通信网络中的接入控制节点26实现的用来支持第一通信网络(例如wlan20)与第二通信网络(例如蜂窝网络30)之间的rtts的另一方法350。接入控制节点26从aaa代理接收aaa消息(框355)。aaa消息包含由定向控制器60插入到aaa消息中的接入控制属性。接入控制节点26基于aaa消息中的从定向控制器60接收的接入控制属性来控制用户终端100对第一通信网络的接入(框360)。接入控制属性可包括来自定向控制器60的接入控制命令,指示是否允许用户终端100接入到第一通信网络。接入控制属性可进一步包括由第一通信网络中的接入控制节点用于控制用户终端100的网络接入的配置信息。

图27示出了可担任定向控制器60的示范网络节点400。网络节点400包括处理电路405、存储器425和接口电路440。

处理电路405可包括一个或更多微处理器、硬件电路、固件电路或它们的组合。在一个示范实施例中,处理电路405包括担任定位器64的定位器单元410、担任rafc62的rtts单元415以及担任aaa代理66的aaa代理单元420。在此实施例中,定位器单元410、rtts单元415和aaa代理单元420定位在同一网络节点400。然而,本领域技术人员将认识到,定位器单元410、rtts单元415和aaa代理单元420可在分开的网络节点中实施。例如,如图27中所示的没有定位器单元410和rtts单元415的网络节点400能够担任aaa代理66。如图27中所示的没有定位器单元410和aaa代理单元的网络节点400能够担任rafc62。如图27中所示的没有rtts单元415和aaa代理单元的网络节点400能够担任定位器64。

存储器425包括用于存储处理电路405用于操作所需的计算机程序代码和数据的易失性和非易失性存储器二者。存储器425可包括用于存储数据的任何有形、非暂态计算机可读存储介质,包含电、磁、光、电磁或半导体数据存储装置。存储器425存储计算机程序430,计算机程序430包括用于将处理电路405配置成如本文所描述地进行操作的可执行指令。一般而言,计算机程序指令和配置信息被存储在非易失性存储器(诸如只读存储器(rom)、可擦可编程只读存储器(eprom)或闪速存储器)中。在操作期间生成的临时数据可被存储在易失性存储器诸如随机存取存储器(ram)中。在一些实施例中,如本文所描述的用于配置处理电路405的计算机程序(430)可被存储在可移除存储器(诸如便携式紧致盘、便携式数字视频盘、或者其它可移除介质)中。

接口电路440包括将网络节点400连接到通信网络的电路。接口电路430允许网络节点400与本文所描述的其它网络节点通信。在一个示范实施例中,接口电路440包括用于将网络节点400连接到互联网或其它分组交换网络的以太网电路或其它接口电路。接口电路440允许网络节点400与本文所描述的其它网络节点通信。计算机程序(430)还可实施在诸如电子信号、光学信号、无线电信号或计算机可读存储介质的载体中。

图28示出了可担任接入控制节点26的示范网络节点500。网络节点500包括处理电路505、存储器520和接口电路530。

处理电路505可包括一个或更多微处理器、硬件电路、固件电路或它们的组合。在一个示范实施例中,处理电路505包括执行接入控制功能的接入控制单元510,通信单元515经由aaa代理66与定向控制器60通信,并处置接入控制节点26与定向控制器60之间的信令。通信单元515配置成实现本文所描述的rtts信令技术。在此实施例中,接入控制单元510和通信单元515位于同一网络节点500中。然而,本领域技术人员将认识到,接入控制单元510和通信单元515可在分开的网络节点中实施。

存储器520包括用于存储处理电路505用于操作所需的计算机程序代码和数据的易失性和非易失性存储器二者。存储器520可包括用于存储数据的任何有形、非暂态计算机可读存储介质,包含电、磁、光、电磁或半导体数据存储装置。存储器520存储计算机程序525,计算机程序525包括用于将处理电路505配置成如本文所描述地进行操作的可执行指令。一般而言,计算机程序指令和配置信息被存储在非易失性存储器(诸如只读存储器(rom)、可擦可编程只读存储器(eprom)或闪速存储器)中。在操作期间生成的临时数据可被存储在易失性存储器诸如随机存取存储器(ram)中。在一些实施例中,如本文所描述的用于配置处理电路505的计算机程序525可被存储在可移除存储器(诸如便携式紧致盘、便携式数字视频盘、或者其它可移除介质)中。计算机程序(525)还可实施诸如电子信号、光学信号、无线电信号或计算机可读存储介质的载体中。

接口电路530包括用来将网络节点500连接到通信网络的电路。接口电路530允许网络节点500与本文所描述的其它网络节点通信。在一个示范实施例中,接口电路530包括用于将网络节点50连接到互联网或其它分组交换网络的以太网电路或其它接口电路。接口电路530允许网络节点50与本文所描述的其它网络节点通信。

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