CN102209358B - 一种移动网络以及终端接入业务网络的方法 - Google Patents

Abstract

一种移动网络，包括移动核心网、多个无线接入网、多个业务网络和终端，所述终端通过无线接入网中的一个或多个接入至移动核心网，所述业务网络连接至核心网，所述移动网络进一步包括设置在移动核心网中的接入业务网关，所述接入业务网关用于为终端的每一项接入业务请求配置一无线接入网，使终端通过配置的无线接入网与为该项接入业务请求提供服务的业务网络建立业务链路。本发明的优点在于通过接入业务网关和策略服务器及其所部署的业务控制方法，使得移动网络能够根据终端不同的业务需求以及运营商的主观意愿为每一个业务需求选择合适的接入方式接入至业务网络，从而满足不同业务的个性化需求，且最大限度的利用了运营商布设的各种形式接入网的网络资源，保证了用户的业务质量。

Description

一种移动网络以及终端接入业务网络的方法

技术领域

本发明涉及通讯与计算机技术领域，尤其涉及一种移动网络以及终端接入业务网络的方法。

背景技术

传统电信运营商如今正越来越多的面临新兴业务模式和新型互联网公司的挑战。运营商传统上的收益主要来自于通信管道建设，但如今象苹果、谷歌这样的互联网公司一边通过建设和发展业务和内容服务平台，掌握服务资源；一边通过掌控有吸引力的终端或用户端设备软件及硬件，将这些终端用户纳入其建设的服务平台和体系中；同时通过其所掌握的大量用户资源和业务及内容服务平台，吸引第三方在其平台上进行大量的应用开发。苹果、谷歌等公司正是通过这三种方式相互促进，打造了服务和内容平台、终端、应用开发的价值链，为使用其终端软件或硬件的用户提供有价值有吸引力的业务应用，充分利用互联网以及运营商移动互联网通道的开放性和便捷性，创造实现了新型的公司运营模式以及巨大的企业价值和社会效益。

但运营商在这个蓬勃发展的价值链中的定位显得很失落，虽然提供了所有业务的通道，但仅收取了通道费用，高价值的应用服务基本被其他公司掌控，运营上花费巨资购建的固定或移动通信基础网络，并未能给其带来期望的垄断收益，运营上的业务收入增长乏力，尤其当面对苹果、谷歌这样的新型公司竞争时。

所以运营商迫切需要针对其所花费大量成本建立起来的业务通道进行精细化运作和控制。立足于互联网和移动互联网业务管道的优势，提供更具吸引力和竞争力的服务，强化业务内容、业务创新、业务控制，建设一个综合的通道管理平台，把各种不同的业务接入进来，并进行有效的业务接入、管理和计费，实现运营商在移动互联网时代的战略转型。

在移动网络上，3GPP和3GPP2标准定义的2G或3G无线蜂窝网络在空口业务信道上和核心网控制协议上，有着比较严谨的定义，能够由无线设备根据空口的资源管理算法发起空口信道的QoS配置和修改；核心网设备也能够根据业务签约信息的QoS指示无线接入网进行通信链路的QoS控制。但3GPP和3GPP2协议本身并没有对QoS做出很精细的划分，只是给出了大致划分构架，如将业务类型区分为流类、交互类、背景类和会话类业务，以及对应的带宽、丢包率、时延等参数定义，这对精细化运营来说，还是不够充分的。

随着FMC（固移融合）技术的发展，用户可以通过多种接入方式接入业务网络。移动互联网技术更是实现了用户随时随地访问业务网络的愿望，大量的业务融合和创新越来越普遍。基于业务大类的区分和业务质量控制，越来越难以满足运营商的精细化运营控制要求。

运营商在提供移动互联网业务通道的同时，面临着大量增加的移动带宽需求，大量的新兴移动业务都需要经过移动互联网通道传送。而运营商的无线蜂窝网络建设和维护投入巨大，从2G到3G，从3G到LTE，每一次无线带宽的提升都带来现有网络的巨大建设投入和改造成本。在现有移动蜂窝网络的某些高业务量的热点地区，移动无线蜂窝基站的空口负荷压力非常大，当大量用户业务接入时，用户的业务体验也会变差，速率低，投诉多。

面对这种情况，运营商最近在大力建设WLAN网络，如WiFi网络建设，通过热点地区的WiFi覆盖，吸收业务流量，降低对移动无线蜂窝网络的压力。但现有的WiFi 802.11b/g等标准，对业务QoS的支持力度较弱，运营商短时间内也无法解决基于WLAN业务的端到端的QoS保障。所以在将业务流量引入WiFi，为移动无线蜂窝网络分流流量时，还要面临提供何种业务质量保证的问题。

因此，面对上述问题，需要运营商采取某种智能策略，根据用户特征或业务特征，智能选择接入网通道，优化网络资源占用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种移动网络以及终端接入业务网络的方法，能够解决大量用户业务接入时的网络资源优化问题，保障用户的业务质量以及实现运营商的运营控制策略。

为了解决上述问题，本发明提供了一种移动网络，包括移动核心网、多个无线接入网、多个业务网络和终端，所述终端通过无线接入网中的一个或多个接入至移动核心网，所述业务网络连接至核心网，用于为终端提供应用业务，所述移动网络进一步包括设置在移动核心网中的接入业务网关，所述接入业务网关用于为终端的每一项接入业务请求配置一无线接入网，使终端通过配置的无线接入网与为该项接入业务请求提供服务的业务网络建立业务链路。

作为可选的技术方案，所述移动核心网中进一步设置策略服务器，所述策略服务器与接入业务网关通讯，所述策略服务器中设置有服务表，接入业务网关根据所述服务表的内容为终端发出的接入业务请求配置无线接入网。

作为可选的技术方案，所述服务表进一步包括全局业务服务表和用户签约业务服务表。

作为可选的技术方案，所述接入业务网关进一步包括深度报文检测模块，用于检测终端的业务报文，并根据检测结果查询和匹配业务服务表，获得终端需要切换到的接入网通道。

作为可选的技术方案，所述无线接入网包括3G无线接入网、LTE无线接入网以及WLAN接入网中的至少一种。

本发明进一步提供了一种处于上述移动网络中的终端接入业务网络的方法，包括如下步骤：（a）终端通过第一无线接入网接入至移动核心网；（b）终端通过第一无线接入网将一项接入业务请求发送至接入业务网关；（c）接入业务网关根据请求选择接入策略，如不需要更换接入网，则执行步骤（g），如需要更换接入网，则执行步骤（d）；（d）接入业务网关通过第一无线接入网指示终端选择第二无线接入网建立此项业务的数据链路；（e）终端接收到接入业务网关的指示后，判断是否能够与第二无线接入网建立数据链路，如能够建立，则执行步骤（f），如不能，则执行步骤（g）；（f）终端通过第二无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路；（g）终端通过第一无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路。

作为可选的技术方案，所述核心网中进一步设置策略服务器，所述策略服务器与接入业务网关通讯，所述策略服务器中设置有服务表，在步骤（c）中，接入业务网关根据所述服务表的内容为终端发出的接入业务请求配置无线接入网。

作为可选的技术方案，所述步骤（e）中，终端判断是否能够与第二无线接入网建立数据链路的操作进一步实施如下两检测步骤中的至少一个：（e1）检测第二无线接入网的信号质量指标，包括信号强度、信噪比及其组合，当检测到的信号指标满足业务接入要求时，认为可以接入；（e2）终端检测到第二无线接入网中的网关或蜂窝网络控制器的路由可达性，或者检测通过第二无线接入网到所述业务网络中的业务服务器或中间节点的路由可达性，当连续多个报文可达时，认为可以接入。

本发明的优点在于，通过接入业务网关和策略服务器及其所部署的业务控制方法，使得移动网络能够根据终端不同的业务需求以及运营商的主观意愿为每一个业务需求选择合适的接入方式接入至业务网络，从而满足不同业务的个性化需求，且最大限度的利用了运营商布设的各种形式接入网的网络资源，保证了用户的业务质量。

附图说明

附图1所示是本具体实施方式所述的网络架构示意图。

附图2所示是处于附图1所示移动网络中的终端170接入至业务网络131或者133的接入方法的实施步骤示意图。

附图3A所示是本发明的一实施例的信令图，对应于终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，切换至第二无线接入网络建立数据链路这一过程。

附图3B所示是本发明的一实施例的信令图，对应于终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，仍然保持通过第一无线接入网络建立数据链路这一过程。

附图3C所示是本发明的一实施例的信令图，对应于终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，切换至第二无线接入网络失败后，重新通过第一无线接入网络建立数据链路这一过程。

具体实施方式

接下来结合附图对本发明所述的一种移动网络以及终端接入业务网络的方法的具体实施方式做出详细说明。

附图1所示是本具体实施方式所述的网络架构示意图，包括：移动核心网100、以第一无线接入网111、第二无线接入网112和第三无线接入网113表示的多个无线接入网、以业务网络131和133表示的多个业务网络、接入业务网关150以及终端170，所述移动核心网100中进一步包括策略服务器190。

终端170通过第一无线接入网111、第二无线接入网112和第三无线接入网113中的一个或多个接入至移动核心网100，所述业务网络131和133连接至核心网100，用于为终端170提供应用业务，例如实时聊天、视频观看以及P2P下载等业务。这里所说的通过多个接入网接入移动核心网100，一种可能的情形是终端170发起的不同类型的业务请求会通过不同的接入网接入至核心网100，并进一步接入至对应的业务网络131或者133等。所述移动网络进一步包括设置在移动核心网100中的接入业务网关150。如前所述，终端170的每一项业务请求都可以通过不同的接入网接至移动核心网100，故本移动网络进一步设置了一接入业务网关150，用于为终端170的每一项接入业务（例如实时聊天业务）请求配置合适的无线接入网，并使终端170通过配置的无线接入网（例如第一无线接入网111）与为该项接入业务请求提供服务的业务网络（例如业务网络131）建立业务链路。

以第一无线接入网111、第二无线接入网112和第三无线接入网113表示的无线接入网应当包括3G无线接入网、LTE无线接入网以及WLAN接入网中的至少一种。由于不同类型的无线接入网在收费、业务速率和数据质量等指标之间各有优劣，而不同业务请求对于指标的要求也各有不同，例如实时聊天业务可能要求数据质量最优，而P2P下载业务可能要求业务速率最优等。接入业务网关150的优点在于能够根据终端170对业务的要求以及不同的接入网的特点，为不同的业务请求选择最为符合要求的数据链路。

为了更好的为不同业务选择不同的接入网，所述核心网中优选进一步设置策略服务器190。策略服务器190与接入业务网关150通讯，并且在策略服务器190中设置服务表。服务表进一步包括全局业务服务表和用户签约业务服务表。接入业务网关150根据所述服务表的内容为终端170发出的接入业务请求配置无线接入网。服务表提供了用户业务特性和优选的接入网通道的对应关系，作为业务出口网关进行切换或选择接入网通道的依据。

全局业务服务表可以包括：1) 业务特性和优选接入网通道的对应关系，业务特性可以是业务类型、内容或其组合，取值范围可以是单值、散列值、区间，还可以支持通配符(?和*)；2) 缺省或默认的接入网通道。

用户签约业务服务表可以包括：1) 费用优先，用户要求某业务优选最低收费的接入网通道接入；2) 业务质量优先，用户要求某业务优选提供最高业务质量的接入网通道接入；3) 指定接入网通道，用户要求某业务通过指定的接入网通道接入；4) 其它用户指定特性，这些特性可以是业务类型、内容或其组合，取值范围可以是单值、散列值、区间，还可以支持通配符(?和*)。

在服务表中，各业务特征及属性可以用编码表示，定义如下：流媒体为0001，交互式访问为0003，下载为0004。业务特征定义为：实时聊天0001，互联网流媒体0003，自营流媒体1003，互联网HTTP 0005，P2P下载0007，自营下载1007。3G无线接入网编码为01；WiFi无线网络编码为03；用户签约信息：收费最低0002，质量最好0003。

根据上述各个编码可以制作出全局业务服务表如下：

业务类型        业务特征         优选接入网通道

0001            0001              01

0001            0003              03

0001            1005              01

0003            0005              03

0004            0007              03

0004            1005              01

用户签约业务服务表如下：

业务类型        签约特征          优选接入网通道

0004             0002              03

0001             0003              01

以上是例举的一种服务表的配置方式，实际应用中使用者可以灵活定义各种类型的全局业务服务表和用户签约业务服务表。当针对某类型业务，有多个业务服务表项匹配时，用户签约业务服务表的优先级要高于全局业务服务表。当按照业务类型匹配不到接入网通道时，可以选择缺省或默认的无线接入网。

接入业务网关150还进一步包括深度报文检测（DPI，Deep Packet Inspection）模块，用于检测终端170的业务报文，并根据检测结果查询和匹配业务服务表，获得终端需要切换到接入网通道。DPI是一种先进的包过滤方法，它在开放系统互连（OSI）参考模型的应用层中起作用。使用深度报文检测可以发现、识别、分类、重新路由或阻止具有特殊数据或代码有效载荷的数据包，而传统的报文过滤只能检测数据报文头，不能发现这些数据报文。例如对于占用大量带宽资源的P2P（Peer to Peer，对等网络）下载，需要运营商部署DPI功能以便对P2P协议特征进行检测，从而采取对应的流量控制策略。使用深度报文检测，通信服务提供商可以分配现有资源以精简信息流。例如，一个标记为高优先级的消息可以比不太重要或低优先级的信息或数据包先被路由到其目的地。DPI也可以用来节制数据传输，以防止P2P被滥用，从而改善绝大多数用户的网络性能。

以下结合附图给出处于附图1所示移动网络中的终端170接入至业务网络131或者133的方法。附图2所示是所述方法的实施步骤示意图，包括如下步骤：步骤S20，终端通过第一无线接入网接入至核心网；步骤S21，终端通过第一无线接入网将一项接入业务请求发送至接入业务网关；步骤S22，接入业务网关根据请求选择接入策略，如不需要更换接入网，则执行步骤S26，如需要更换接入网，则执行步骤S23；步骤S23，接入业务网关通过第一无线接入网指示终端选择第二无线接入网建立此项业务的数据链路；步骤S24，终端接收到接入业务网关的指示后，判断是否能够与第二无线接入网建立数据链路，如能够建立，则执行步骤S25，如不能，则执行步骤S26；步骤S25，终端通过第二无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路；步骤S26，终端通过第一无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路。

步骤S20中，同时参考附图1所示的网络架构示意图，终端170通过第一无线接入网111接入至核心网100。此步骤中，终端100可以选择任意一个无线接入网接入至核心网100，其选择方法可以是根据终端中预设的选择规则来选择默认的无线接入网，或者根据终端170在当时所能侦测到的所有无线接入网中选择一个信号最强或者网络空闲度最高的。

步骤S21中，同时参考附图1所示的网络架构示意图，终端170通过第一无线接入网111将一项接入业务请求发送至接入业务网关150。此业务请求例如可以是实时聊天的业务请求，而对应此业务请求的业务网络例如可以是业务网络131。

步骤S22中，接入业务网关150将根据收到的请求选择接入策略。如果在移动核心网100中设置有策略服务器190，则此接入策略也可以从策略服务器190中获得。所述策略服务器190与接入业务网关150通讯并设置有服务表。在本步骤中，接入业务网关根据所述服务表的内容为终端发出的接入业务请求配置无线接入网。服务表的内容可以参考前文的叙述。本步骤的判断结果如果是不需要更换接入网，则执行步骤S26，如是需要更换接入网，则执行步骤S23。步骤S26的内容是终端170继续保持通过第一无线接入网111以及接入业务网关150的路由方式同业务网络131建立该项业务的数据链路。而执行步骤S23则启动了网络切换的动作。

步骤S23中，同时参考附图1所示的网络架构示意图，接入业务网关150通过第一无线接入网111指示终端170选择第二无线接入网112建立此项业务的数据链路。在终端170与其他的无线接入网建立通信之前仍然保持与第一无线接入网111的连接状态。且在终端170成功与其他的无线接入网建立通信之后，也只意味着终端170与此项业务有关的报文不再通过第一无线接入网111进行路由，而与其他业务有关的报文还有可能通过第一无线接入网111进行路由，因此本步骤接入业务网关150指示终端170选择第二无线接入网112建立该项业务的数据链路，并不意味着完全切断终端170与第一无线接入网111之间的通信。

步骤S24中，终端170接收到接入业务网关150的指示后，判断是否能够与第二无线接入网112建立数据链路。这里所述的判断方法至少包括如下两种中的任意一种：1）检测第二无线接入网的信号质量指标，包括信号强度、信噪比及其组合，当检测到的信号指标满足业务接入要求时，认为可以接入；2）终端检测到第二无线接入网中的网关或蜂窝网络控制器的路由可达性，或者检测通过第二无线接入网到所述业务网络中的业务服务器或中间节点的路由可达性，当连续多个报文可达时，认为可以接入。以上两种方法可以单独和组合使用，来判断接入网通道是否能够满足业务接入要求。如能够接入，则执行步骤S25，如不能，则执行步骤S26。步骤S25的内容是终端170选择通过第二无线接入网112以及接入业务网关150的路由方式同业务网络131建立该项业务的数据链路。而执行步骤S26的内容是终端170继续保持通过第一无线接入网111以及接入业务网关150的路由方式同业务网络131建立该项业务的数据链路。

以下结合附图给出上述接入方法中不同情况下的几个实施方式的信令图。

实施例一，并参考附图3A，是终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，切换至第二无线接入网络建立数据链路这一过程的信令图。

实施例二，并参考附图3B，是终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，仍然保持通过第一无线接入网络建立数据链路这一过程的信令图。

实施例三，并参考附图3C，是终端在通过第一无线接入网络发起业务请求后，切换至第二无线接入网络失败后，重新通过第一无线接入网络建立数据链路这一过程的信令图。

从以上具体实施方式以及实施例中可以看出，由于采用了接入业务网关和策略服务器及其所部署的业务控制方法，使得移动网络能够根据终端不同的业务需求以及运营商的主观意愿为每一个业务需求选择合适的接入方式接入至业务网络，从而满足不同业务的个性化需求，且最大限度的利用了运营商布设的各种形式接入网的网络资源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种移动网络，包括移动核心网、多个无线接入网、多个业务网络和终端，所述终端通过无线接入网中的一个或多个接入至移动核心网，所述业务网络连接至核心网，用于为终端提供应用业务，其特征在于，所述移动网络进一步包括设置在移动核心网中的接入业务网关，所述接入业务网关用于为终端的每一项接入业务请求配置一无线接入网，使终端通过配置的无线接入网与为该项接入业务请求提供服务的业务网络建立业务链路；所述移动核心网中进一步设置策略服务器，所述策略服务器与接入业务网关通讯，所述策略服务器中设置有服务表，所述服务表提供了用户业务特性和优选的接入网通道的对应关系，作为业务出口网关进行切换或选择接入网通道的依据，接入业务网关根据所述服务表的内容为终端发出的接入业务请求配置无线接入网。

2.根据权利要求1所述的移动网络，其特征在于，所述服务表进一步包括全局业务服务表和用户签约业务服务表。

3.根据权利要求1所述的移动网络，其特征在于，所述接入业务网关进一步包括深度报文检测模块，用于检测终端的业务报文，并根据检测结果查询和匹配业务服务表，获得终端需要切换到的接入网通道。

4.根据权利要求1所述的移动网络，其特征在于，所述无线接入网包括3G无线接入网、LTE无线接入网以及WLAN接入网中的至少一种。

5.一种处于权利要求1所述移动网络中的终端接入业务网络的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）终端通过第一无线接入网接入至移动核心网；

（b）终端通过第一无线接入网将一项接入业务请求发送至接入业务网关；

（c）所述核心网中进一步设置策略服务器，所述策略服务器与接入业务网关通讯，所述策略服务器中设置有服务表，所述服务表提供了用户业务特性和优选的接入网通道的对应关系，作为业务出口网关进行切换或选择接入网通道的依据，接入业务网关根据所述服务表的内容为终端发出的接入业务请求配置无线接入网，如不需要更换接入网，则执行步骤（g），如需要更换接入网，则执行步骤（d）；

（d）接入业务网关通过第一无线接入网指示终端选择第二无线接入网建立此项业务的数据链路；

（e）终端接收到接入业务网关的指示后，判断是否能够与第二无线接入网建立数据链路，如能够建立，则执行步骤（f），如不能，则执行步骤（g）；

（f）终端通过第二无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路；

（g）终端通过第一无线接入网以及接入业务网关同该项接入业务请求提供服务的业务网络建立该项业务的数据链路。

6.根据权利要求5所述的终端接入业务网络的方法，其特征在于，所述步骤（e）中，终端判断是否能够与第二无线接入网建立数据链路的操作进一步实施如下两检测步骤中的至少一个：

（e1）检测第二无线接入网的信号质量指标，包括信号强度、信噪比及其组合，当检测到的信号指标满足业务接入要求时，认为可以接入；

（e2）终端检测到第二无线接入网中的网关或蜂窝网络控制器的路由可达性，或者检测通过第二无线接入网到所述业务网络中的业务服务器或中间节点的路由可达性，当连续多个报文可达时，认为可以接入。

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