CN102355694A - 无线异构网络中数据分流方法、设备和无线网络控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线异构网络中数据分流方法、设备和无线网络控制器。该方法包括接收UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；在确定所述数据为TCP流后，在至少两种的无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。本发明实施例可以保证同一TCP连接的数据的顺序传输。

Description

无线异构网络中数据分流方法、设备和无线网络控制器

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线异构网络中数据分流方法、设备和无线网络控制器。

背景技术

随着无线接入技术的演进，在统一无线接入网(Single Radio AccessNetwork，SRAN)网络部署中，很长时期内必将存在多制式的无线网络同时运营。如何高效使用各种无线网络资源，将是迫切需求解决的问题。

现有技术中，在多制式无线网络共存的异构网络中，业务传输流量是按照制式理论带宽比例进行分配的，将业务数据分配到不同制式的网络上传输给用户。例如，异构网络采用的多制式包括第一无线接入技术和第二无线接入技术，第一无线接入技术对应的理论带宽为第一带宽，第二无线接入技术对应的理论带宽为第二带宽，则在业务数据传输时，如果第一带宽还可以承载要传输的数据，则在第一无线接入技术对应的无线链路上传输，或者，如果第二带宽还可以承载要传输的数据，则在第二无线接入技术对应的无线链路上传输。

但是，按照上述方法在多制式无线网络共存的异构网络中，可能将同一个业务的数据分配到不同制式的网络上传输，由于不同制式的网络延迟存在差异，使得同一个业务的数据出现乱序。由于同一个传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)连接的数据是要求按序传输的，如果同一个TCP连接的数据出现乱序，则会导致数据接收错误。因此，按照上述方式进行数据分流，可能导致接收的TCP连接的数据出现错误。

发明内容

本发明实施例提供了一种无线异构网络中数据分流方法、设备和无线网络控制器，以实现同一个TCP连接中的数据的顺序传输，保证数据的正确接收。

一方面，提供了一种无线异构网络中数据分流方法，所述无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，包括：

接收用户设备UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；

在确定所述数据为传输控制协议TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；

在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。

另一方面，提供了一种无线异构网络中数据分流设备，所述无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，包括：

获取模块，用于接收用户设备UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；

分配模块，用于在确定所述数据为传输控制协议TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；

传输模块，用于在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。

再一方面，提供了一种无线网络控制器，包括上述的无线异构网络中数据分流设备。

由上述技术方案可知，通过将同一个TCP连接内的数据在同一个无线接入技术的链路上传输，可以避免在不同的无线接入技术的链路上传输时各链路的延时不同造成的传输乱序问题，保证同一TCP连接的数据的顺序传输，进而保证数据的正确接收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无线异构网络中数据分流方法一实施例的方法流程示意图；

图2为本发明无线异构网络中数据分流方法另一实施例的方法流程示意图；

图3为图2对应的系统结构示意图；

图4为本发明无线异构网络中数据分流方法另一实施例的方法流程示意图；

图5为图4对应的系统结构示意图；

图6为本发明无线异构网络中数据分流设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明无线异构网络中数据分流方法一实施例的方法流程示意图，该无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，该方法包括：

步骤11：应用业务模块接收用户设备(User Equipment，UE)发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；

其中，本发明实施例中可以将执行分流方法的设备称为应用业务模块。该应用业务模块可以设置于现有的设备中，例如，位于无线基站控制器(RadioAccess Controller，RNC)中，或者，该设置独立于现有设备设置。

该业务请求例如为语音请求、数据请求等。

步骤12：应用业务模块在确定所述数据为TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；

其中，本发明实施例的网络是多种无线接入技术同时存在的网络，例如，同时存在通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)技术和长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术，此时，UE与核心网之间可以采用UMTS链路或者采用LTE链路传输数据。

对于属于TCP流的数据，其中将包含TCP流信息，即包含源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议号这一五元组，通过解析数据如果存在这一五元组则可以确定为TCP流，否则不是TCP流。

进一步地，应用业务模块可以根据无线承载能力为UE分配一种无线接入技术链路。

步骤13：应用业务模块在分配的无线接入技术链路上，向所述UE发送所述数据。

例如，如果分配的是UMTS链路，则通过NodeB传输数据给UE。

本实施例通过将同一个TCP连接内的数据在同一个无线接入技术的链路上传输，可以避免在不同的无线接入技术的链路上传输时各链路的延时不同造成的传输乱序问题，保证同一TCP连接的数据的顺序传输，进而保证数据的正确接收。

图2为本发明无线异构网络中数据分流方法另一实施例的方法流程示意图，图3为图2对应的系统结构示意图。

参见图3，本实施例以UMTS技术和LTE技术同时存在，且应用业务模块处于RNC中为例，对于本领域技术人员来说，还有其他的技术同时存在的可能，不限于上述列举。UE通过NodeB和eNodeB接入RNC，RNC中包含无线业务处理板和应用业务模块，应用业务模块包括用于分配链路的分配模块和用于缓存数据的缓存模块，分配模块的一端连接缓存模块，另一端通过核心网接入业务提供商(Service Provider，SP)。

参见图2，本实施例包括：

步骤201：NodeB将采集的第一无线信息上报给RNC中的无线业务模块。

其中，该第一无线信息可以包括下面的一种或多种：NodeB的发射功率、功耗大小、信噪比以及UE在UMTS系统中的用户位置、距离等。

步骤202：eNodeB将采集的第二无线信息上报给RNC中的无线业务模块。

其中，eNodeB可以采集的第二无线信息，该第二无线信息可以包括下面的一种或多种：eNodeB的发射功率、功耗大小、信噪比以及UE在LTE系统中的用户位置、距离等。

步骤201和步骤202无时序限制关系。

步骤203：无线业务模块将第一无线信息和第二无线信息上报给RNC中的应用业务模块。

应用业务模块可以根据获取的第一无线信息计算得到UMTS系统的承载能力，根据第二无线信息计算得到LTE系统的承载能力。例如，应用业务模块根据发射功率和功耗大小得到剩余功率，之后，根据剩余功率和UE的距离可以得到能够为该UE提供的带宽。

步骤204：UE向无线业务模块发送业务请求。

该业务请求可以为语音请求，如通话业务；或者为数据请求，如视频业务等。该业务请求在无线接入侧可以采用无线协议进行封装。

步骤205：无线业务模块剥离业务请求的无线协议层，并对剥离无线协议层的业务请求进行解析以及发送给应用业务模块。

其中，在剥离无线协议层后，可以采用深层报文解析(Deep PacketInspection，DPI)对业务请求进行解析处理，如果业务请求为TCP流，则可以获取TCP信息，TCP信息包括如下的五元组：源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议号。如果业务请求不是TCP流，则不能获取上述的五元组。

步骤206：应用业务模块判断该业务请求的数据是否存在本地缓存。

其中，应用业务模块可以通过查找本地数据以确定是否存在本地缓存。

步骤207：如果本地没有缓存，则应用业务模块向SP转发该业务请求，以获取对应的数据。

步骤208：SP向应用业务模块返回请求的数据。

步骤209：应用业务模块在本地存在缓存，或者从SP获取数据后，为该数据分配无线接入技术链路。

其中，通过上述对业务请求的解析可以确定该数据是否为TCP流，如果是TCP流，则为该数据分配同一条无线接入技术链路。该分配的无线接入技术链路可以根据对应的链路的承载能力以及数据的需要确定，例如，数据中会包含对应的数据量大小的信息，或者，业务请求采用的协议默认对应一种速率要求信息，上述根据无线信息可以计算得到各链路能够提供的承载信息，之后，将能够满足数据要求的链路确定为分配的链路。具体如，Http协议的数据中包含content-length字段，该content-length字段可以表明该数据的大小，Http协议里对视频码率的规定就是速率要求，如果LTE链路能够提供的带宽大于上述的速率要求，UMTS链路能够提供的带宽小于上述的速率要求，则分配的链路为LTE链路。

当然，如果至少两种的无线接入技术链路均能满足数据所需承载能力，则可以随机为数据分配一种无线接入技术链路。或者，也可以根据数据的类型以及无线接入技术链路的特性为数据分配一种无线接入技术链路；例如，LTE链路和UMTS链路均能够满足数据所需的承载能力，那么如果数据为视频业务的数据，由于LTE链路具有时延小带宽大的特点，因此可以将LTE链路分配给视频业务的数据使用；或，如果数据为下载业务的数据，由于此时并不对时延有较高要求，因此可以选择UMTS链路传输对应的下载业务的数据。

如果不是TCP流，则可以按照各链路的带宽情况分配不同的链路。例如，LTE链路和UMTS链路能够提供的带宽之比为2∶1，则将上述的数据按照2∶1分配给LTE链路和UMTS链路。

步骤210：应用业务模块向无线业务模块返回数据，并且该数据中包含对应的链路信息。

例如，确定在LTE链路中传输，则该数据中携带LTE链路信息。确定在UMTS链路中传输，则该数据中携带UMTS链路信息。

步骤211：无线业务模块根据链路信息，对该数据进行分流处理。

具体地，如果分配到LTE链路中，则通过eNodeB进行传输；如果分配到UMTS链路，则通过NodeB进行传输。

本实施例通过比对UE请求的数据所需对应的数据量大小以及所需的速率要求，以及无线承载能够提供的承载能力，为UE分配无线接入技术链路，可以减少多制式异构网络的重传和丢包现象，提升了异构网络的传输效率。通过提供本地缓存功能，节省了骨干流量并提高了数据需求识别的准确性。

图4为本发明无线异构网络中数据分流方法另一实施例的方法流程示意图，图5为图4对应的系统结构示意图。

参见图5，本实施例以UMTS技术、LTE技术和WIFI技术同时存在，且应用业务模块独立设置为例。即，UE通过NodeB和RNC，以及eNodeB接入核心网(Core Network，CN)、CN的另一端连接应用业务模块以及UE通过WIFI接入点连接应用业务模块，应用业务模块另一端接入业务提供商(Service Provider，SP)。

参见图4，本实施例包括：

步骤401：NodeB将采集的第一无线信息上报给应用业务模块。

步骤402：eNodeB将采集的第二无线信息上报给应用业务模块。

步骤403：WIFI接入点将采集的第三无线信息上报给应用业务模块。

上述的无线信息的具体内容可以参见上一实施例。

步骤404：UE向应用业务模块发送业务请求。

该业务请求可以为语音请求，如通话业务；或者为数据请求，如视频业务等。步骤405：应用业务模块判断该业务请求的数据是否存在本地缓存。

其中，应用业务模块可以通过查找本地数据以确定是否存在本地缓存。

另外，该业务请求在无线接入侧可以采用无线协议进行封装，此时，应用业务模块可以对业务请求进行剥离无线协议层处理，在剥离无线协议层后，可以采用DPI对业务请求进行解析处理，如果业务请求为TCP流，则可以获取TCP信息，TCP信息包括如下的五元组：源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议号。如果业务请求不是TCP流，则不能获取上述的五元组。

步骤406：如果本地没有缓存，则应用业务模块向SP转发该业务请求，以获取对应的数据。

步骤407：SP向应用业务模块返回请求的数据。

步骤408：应用业务模块在本地存在缓存，或者从SP获取数据后，为该数据分配无线接入技术链路。

其中，通过上述对业务请求的解析可以确定该数据是否为TCP流，如果是TCP流，则为该数据分配同一条无线接入技术链路。该分配的无线接入技术链路可以根据对应的链路的承载能力以及数据的需要确定，例如，数据中会包含对应的数据量大小的信息，或者，业务请求采用的协议默认对应一种速率要求信息，上述根据无线信息可以计算得到各链路能够提供的承载信息，之后，将能够满足数据要求的链路确定为分配的链路。具体如，Http协议的数据中包含content-length字段，该content-length字段可以表明该数据的大小，Http协议里对视频码率的规定就是速率要求，如果LTE链路能够提供的带宽大于上述的速率要求，UMTS链路能够提供的带宽小于上述的速率要求，则分配的链路为LTE链路。

当然，如果至少两种的无线接入技术链路均能满足数据所需承载能力，则可以随机为数据分配一种无线接入技术链路。或者，也可以根据数据的类型以及无线接入技术链路的特性为数据分配一种无线接入技术链路；例如，LTE链路和UMTS链路均能够满足数据所需的承载能力，那么如果数据为视频业务的数据，由于LTE链路具有时延小带宽大的特点，因此可以将LTE链路分配给视频业务的数据使用；或，如果数据为下载业务的数据，由于此时并不对时延有较高要求，因此可以选择UMTS链路传输对应的下载业务的数据。

如果不是TCP流，则可以按照各链路的带宽情况分配不同的链路。例如，LTE链路和UMTS链路能够提供的带宽之比为2∶1，则将上述的数据按照2∶1分配给LTE链路和UMTS链路。

步骤409：应用业务模块向CN发送需要分配到LTE链路和UMTS链路中数据，并且该数据中包含对应的链路信息。

步骤410：CN根据链路信息，对该数据进行分流处理。

具体地，如果分配到LTE链路中，则通过eNodeB进行传输；如果分配到UMTS链路，则通过NodeB进行传输

步骤411：应用业务模块向将需要分配到WIFI链路的数据通过WIFI接入点发送给UE。

本实施例以经过CN在LTE链路和UMTS链路中传输为例，也可以是应用业务模块直接对LTE链路和UMTS链路的数据进行分流而不经过CN。

本实施例通过比对UE请求的数据所需对应的数据量大小以及所需的速率要求，以及无线承载能够提供的承载能力，为UE分配无线接入技术链路，可以减少多制式异构网络的重传和丢包现象，提升了异构网络的传输效率。通过提供本地缓存功能，节省了骨干流量并提高了数据需求识别的准确性。

图6为本发明无线异构网络中数据分流设备一实施例的结构示意图，所述无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，该设备为上述的应用业务处理模块，该设备包括获取模块61、分配模块62和传输模块63；获取模块61用于接收UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；分配模块62用于在确定所述数据为TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；传输模块63用于在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。

一个实施例中，还包括：接收模块，用于接收所述至少两种无线接入技术的无线接入设备分别发送的无线信息；所述分配模块具体用于：根据所述无线信息，分别确定对应的无线接入技术链路的承载能力；将承载能力大于所述数据所需承载能力的无线接入技术链路作为所述分配的无线接入技术链路。

一个实施例中，还包括：缓存模块，用于在本地缓存所述数据；所述获取模块具体用于在所述缓存模块中缓存所述数据时，在接收所述业务请求后从所述缓存模块获取所述数据；在所述缓存模块中没有缓存所述数据时，向业务提供商转发所述业务请求，以从所述业务提供商获取所述数据。

一个实施例中，所述分配模块具体用于解析所述业务请求，如果所述业务请求中包含TCP流信息的五元组，则确定所述数据为TCP流，并在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路。

一个实施例中，还包括：处理模块，用于在确定所述获取模块获取的所述数据不是TCP流时，根据所述至少两种无线接入技术链路对应的带宽为所述数据分配无线接入技术链路并在分配的无线接入技术链路上传输。

一个实施例中，所述设备独立设置，或者位于RNC中。

本实施例通过比对UE请求的数据所需对应的数据量大小以及所需的速率要求，以及无线承载能够提供的承载能力，为UE分配无线接入技术链路，可以减少多制式异构网络的重传和丢包现象，提升了异构网络的传输效率。通过提供本地缓存功能，节省了骨干流量并提高了数据需求识别的准确性。

进一步地，本发明实施例还提供了一种RNC，该RNC包括如图6所示的无线异构网络中数据分流设备。

可以理解的是，上述方法及设备中的相关特征可以相互参考。应用本发明实施例中的设备进行数据传输的具体过程，与上述方法实施例类似，不再赘述。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种无线异构网络中数据分流方法，所述无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，其特征在于，包括：

接收用户设备UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；

在确定所述数据为传输控制协议TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；

在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述至少两种无线接入技术的无线接入设备分别发送的无线信息；

所述在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路，包括：

根据所述无线信息，分别确定对应的无线接入技术链路的承载能力；

将承载能力大于所述数据所需承载能力的无线接入技术链路作为所述分配的无线接入技术链路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述业务请求对应的数据，包括：

判断所述数据是否存在本地缓存，如果存在，则从所述本地缓存中获取所述数据；如果不存在，则向业务提供商转发所述业务请求，以从所述业务提供商获取所述数据。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述数据为TCP流，包括：

解析所述业务请求，如果所述业务请求中包含TCP流信息的五元组，则确定所述数据为TCP流。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：若所述数据不是TCP流，根据所述至少两种无线接入技术链路对应的带宽为所述数据分配无线接入技术链路并在分配的无线接入技术链路上传输。

6.一种无线异构网络中数据分流设备，所述无线异构网络中包括至少两种无线接入技术链路，其特征在于，包括：

获取模块，用于接收用户设备UE发送的业务请求，并获取所述业务请求对应的数据；

分配模块，用于在确定所述数据为传输控制协议TCP流后，在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路；

传输模块，用于在分配的无线接入技术链路上，传输所述数据。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收所述至少两种无线接入技术的无线接入设备分别发送的无线信息；

所述分配模块具体用于：

根据所述无线信息，分别确定对应的无线接入技术链路的承载能力；

将承载能力大于所述数据所需承载能力的无线接入技术链路作为所述分配的无线接入技术链路。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：

缓存模块，用于在本地缓存所述数据；

所述获取模块具体用于在所述缓存模块中缓存所述数据时，在接收所述业务请求后从所述缓存模块获取所述数据；在所述缓存模块中没有缓存所述数据时，向业务提供商转发所述业务请求，以从所述业务提供商获取所述数据。

9.根据权利要求6-8任一项所述的设备，其特征在于，所述分配模块具体用于解析所述业务请求，如果所述业务请求中包含TCP流信息的五元组，则确定所述数据为TCP流，并在所述至少两种无线接入技术链路中为所述TCP流分配一种无线接入技术链路。

10.根据权利要求6-8任一项所述的设备，其特征在于，还包括：

处理模块，用于在确定所述获取模块获取的所述数据不是TCP流时，根据所述至少两种无线接入技术链路对应的带宽为所述数据分配无线接入技术链路并在分配的无线接入技术链路上传输。

11.一种无线网络控制器RNC，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的无线异构网络中数据分流设备。

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