CN106416418B - 网络通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的例提供的网络通信方法和装置，能够使用不同的通信制式给用户提供业务服务，可以避免一致性。具体方案为：首先监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，然后根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据，若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式，再根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配，最后通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。本发明实施例用于多种通信制式的网络通信。

Description

网络通信方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及无线通信领域，尤其涉及一种网络通信方法和装置。

背景技术

随着通信技术的快速发展以及智能用户终端的普及，用户终端可以支持多种通信制式的通信系统，例如无线蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、蓝牙和红外线等其他通信制式，用户终端可以根据一定的策略来选择通信制式进行数据通信。具体的制式选择策略有很多，比较常见的包括：流量费用最少、下载速度最快、电池能耗最小、默认优先使用WLAN等等。

为适应用户终端的多种通信制式或者多种连接的差异化需求，无线网络的演进趋势正在加速向无线蜂窝网络与无线局域网络异构融合发展。现有的通信网络融合架构由核心网(Core Network，CN)和接入网(Radio Access Network，RAN)两部分构成。核心网具体由网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)/分组数据网关(PacketGateway，PGW)、GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)，服务网关(Serving Gateway，SGW)等网元组成控制面和用户面，以及归属用户服务器(HomeSubscriber Server，HSS)、策略与计费规则功能单元(Policy and Charging RulesFunction，PCRF)，验证、授权和记账服务器(Authentication Authorization AccountingServer，AAA Server)、接入网络发现和选择功能单元(Access Network Discovery andSelection Function，ANDSF)等辅助网元组成用户信息数据库。接入网既包括基站控制器(Base Station Controller，BSC)/无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)、基站收发台(Base Transceiver Station，BTS)/基站NodeB/演进型基站eNodeB等组成的无线蜂窝网络，也包括WLAN接入点(Access Point，AP)组成的WLAN网络。另外还有一种无线蜂窝网络与WLAN网络融合的方案是在RAN新增一个无线保真控制器(Wireless FidelityController，WIC)。WIC利用一套自定义的接口与第二代无线蜂窝网络的BSC、第三代无线蜂窝网络的RNC和第四代无线蜂窝网络的移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)进行通信。

现有技术中无线蜂窝网络与无线局域网络的融合方案都是工作在网络层及其以上的网络融合方式，网络融合节点是GGSN/PGW或WIC。将用户终端和Internet业务服务器视作用户业务流的两端，当业务流在GGSN/PGW或者WIC进行无线蜂窝网络与WLAN网络之间的切换时，该业务流将会使用完全不同的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址和路由路径，这样会造成业务流的中断。而且，由于无线蜂窝网络在授权频谱采用资源预留策略，拥有较好的服务质量(Quality of Service，QoS)保障；而WLAN网络在非授权频谱采用共享竞争策略，无法提供良好的QoS保障。这种由于不同通信制式对频谱的分配策略导致的QoS差异会导致切换通信制式后用户体验难以保持一致性。综上，现有技术存在如下的问题：通信制式切换过程造成业务流暂时中断并且在切换之后无法保证用户体验的一致性。

发明内容

本发明实施例提供一种网络通信方法和装置，能够在使用不同的通信制式为用户提供业务服务时避免用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的一致性。

第一方面，本发明实施例提供一种无线通信控制装置，所述设备包括：

监测单元，用于监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数；

判断单元，用于根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据；

选择单元，用于若需要使用其他的通信制式，则选择传输所述用户的数据要使用的通信制式；

匹配单元，用于根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配；

传输单元，用于通过所述数据链路层以及物理层传输所述参数匹配后的数据。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述匹配单元具体用于：

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行速率匹配、包长匹配、服务质量匹配或安全匹配。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述选择单元具体用于：

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输所述用户的数据；或者

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据；或者

选择所述当前使用的制式和所述其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据。

结合第一方面至第一方面的第二种可能的实现方式中任一可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述监测单元具体用于：

监测所述数据链路层所支持的多种通信制式中各自对应的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述判断单元具体用于：

将所述当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数与对应的预设阈值比较；

若所述吞吐量或所述缓存队列长度或所述入网认证用户个数大于所述对应的预设阈值，则确定需要使用其他的通信制式来传输所述用户的数据。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述匹配单元还具体用于：

若选择的所述其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向所述选择的属于所述第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对所述用户的数据进行参数匹配；其中，所述第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述设备还包括：

接收单元，用于接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK，所述确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，所述非确认反馈消息是所述数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

第二方面，本发明实施例提供一种网络通信方法，所述方法包括：

监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数；

根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据；

若需要使用其他的通信制式，则选择传输所述用户的数据要使用的通信制式；

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配；

通过所述数据链路层以及物理层传输所述参数匹配后的数据。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，

所述根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配包括：

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行速率匹配、包长匹配、服务质量匹配或安全匹配。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述选择传输所述用户的数据要使用的通信制式包括：

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输所述用户的数据；或者

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据；或者

选择所述当前使用的制式和所述其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据。

结合第二方面至第二方面的第二种可能的实现方式中任一可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数包括：

监测所述数据链路层所支持的多种通信制式中各自对应的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据包括：

将所述当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数与对应的预设阈值比较；

若所述吞吐量或所述缓存队列长度或所述入网认证用户个数大于所述对应的预设阈值，则确定需要使用其他的通信制式来传输所述用户的数据。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述根据选择的通信制式对所述用户的数据进行不同通信制式间的参数匹配包括：

若选择的所述其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向所述选择的属于所述第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对所述用户的数据进行参数匹配；其中，所述第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

结合第二方面，在第六种可能的实现方式中，所述方法还包括：

接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK，所述确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，所述非确认反馈消息是所述数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

第三方面，本发明实施例提供一种用户终端，所述用户终端包括：第一方面所述的任意一种无线通信控制装置。

第四方面，本发明实施例提供一种基站，所述基站包括：第一方面所述的任意一种无线通信控制装置。

本发明实施例提供的网络通信方法和装置，首先监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，然后根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据，若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式，再根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配，最后通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。这样，能够使用不同的通信制式给用户提供业务服务，可以避免用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的一致性；通信系统整体效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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1a为本发明实施例提供的多种通信制式的无线网络的示意图一；

图1b为本发明实施例提供的多种通信制式的无线网络的示意图二；

图1c为本发明实施例提供的多种通信制式的无线网络的示意图三；

图1d为本发明实施例提供的多种通信制式的无线网络的示意图四；

图2为本发明实施例提供的无线通信控制装置的协议层的示意图一；

图3为本发明实施例提供的无线通信控制装置的协议层的示意图二；

图4为本发明实施例提供的无线通信控制装置的结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的无线通信控制装置的结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的网络通信方法的流程示意图一；

图7为本发明实施例提供的网络通信方法的流程示意图二；

图8为本发明实施例提供的网络通信方法的效果示意图一；

图9为本发明实施例提供的网络通信方法的效果示意图二。

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作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。

在本说明书中使用的术语″部件″、″模块″、″系统″等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

此外，本发明的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语″制品″涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，CD(Compact Disk，压缩盘)、DVD(Digital Versatile Disk，数字通用盘)等)，智能卡和闪存器件(例如，EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语″机器可读介质″可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。

各实施方式中提到的多种通信制式，包括但不限于可以是GSM(Global System ofMobile communication，全球移动通讯)或CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)中的，也可以是WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)，还可以是LTE(Long Term Evolution，长期演进)，或者未来5G网络制式，或者是无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)、全球微波互联接入(WorldwideInteroperability for Microwave Access，WiMAX)、蓝牙和红外线等其他通信制式。

参考图1a-1d，为本发明实施例提出一种多种通信制式的无线网络的简单示意图，其中包括无线网络接入点200，终端1和终端2(其他终端或者网络节点未示出)。该无线网网络中至少有一个设备上包含本发明实施方式提供的多种制式控制功能(无线通信控制装置10)，可以在数据链路层进行融合，实现多种通信制式的统一通信。如图1a，具有无线通信控制装置10的无线网络接入点200，可以和终端1和终端2进行不同制式的统一的通信，终端1和终端2可以只具有多制式通信功能，不具有多种制式控制功能(无线通信控制装置10)。如图1b，具有多种制式控制功能(无线通信控制装置10)的终端1，可以和不同制式的无线网络接入点200进行统一的通信。如图1c，所示的系统中，无线网络接入点200、终端1和终端2上可以都具有多种制式控制功能(无线通信控制装置10)。当然，如图1d，无线网络中可以只包括具有多种制式控制功能(无线通信控制装置10)的终端1和终端2(可以不具有多种制式控制功能(无线通信控制装置10)，只有多制式通信功能)，终端1和终端2可以通过本发明提供的实施方式进行直接的多种制式的无线通信。

其中，无线通信控制装置10可以包括两种或两种以上的独立的无线接入制式的物理层，并且将它们的数据链路层的传输功能及以上层次的功能进行融合；可以将数据链路层的控制功能剥离出来形成独立的融合控制层；通过融合控制层与数据链路层之间的接口，可以实现存储在共享存储区内的用户数据在多种通信制式之间的无缝传输切换和传输质量的一致性。

参考图2，为本发明实施方式中一种无线通信控制装置10的协议层简单示意图，用于说明其工作原理。

图2所示的无线通信控制装置10，包括两种或两种以上相互独立的物理层，以支持多种通信制式的无线通信的物理层部分；多种通信制式的数据链路层融合成单一的数据链路层；数据链路层之上有一个融合控制层；数据链路层和融合控制层之上都有接口与网络层相连。其中数据链路层内部可以有一块高速的共享内存可以同时被多种通信制式的物理层读取和写入。

其中，图2中数据链路层支持多种通信制式，多种通信制式包括但不限于：无线蜂窝网络、无线局域网WLAN、全球微波互联接入WiMAX、蓝牙以及红外线。

示例性的，上述图2中的物理层可以是芯片或者单板等硬件模块，融合控制层可以是独立的控制网元(参考图3)，或者为软件，与图2中数据链路层结合，网络层可以是运行在CPU的传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，TCP/IP)协议。图2中数据链路层支持多种通信制式具体是指运行在同一个物理实体上的、不同的通信协议所规定的各项控制面功能和数据面功能的软件和硬件模块。具体的，多种通信制式的数据链路层融合之后得到的新的数据链路层可以是在一个通信单板上(通常是多核处理器架构)同时运行着一组软件程序，在程序组中的部分程序对应于第一通信制式的独有的数据链路层功能，部分程序对应于第二通信制式的独有的数据链路层功能，部分程序对应于第一通信制式和第二通信制式的公有的数据链路层功能，其中，第一通信制式或第二通信制式是多种通信制式中的不同的通信制式。以长期演进(Long TermEvolution，LTE)时分双工(Time Division Duplexing，TDD)通信制式和WLAN通信制式为例，它们两者的数据链路层功能大约有30％左右是可以公用的，例如速率自适应功能，拆组包功能，乱序重排功能，等等。值得注意的是那些公有的数据链路层功能在处理不同的通信制式的数据时采用的系统参数是不同的。融合之后的新的数据链路层的可以是将不同的通信制式的数据链路层视作一个更大的、更宏观的数据链路层之和，剔除不同的通信制式之间重复的功能，并且在这些数据链路层之上封装一层统一的对外接口。对于更高层或更低层而言，它们看到的是只有统一接口的新的数据链路层，而不再区分究竟对应于哪一种通信制式的数据链路层。统一接口之下的不同的通信制式的数据链路层之间的协调工作则由无线通信控制装置10(图2所示的融合控制层)负责调度。

需要说明的是，本发明实施例中表述的数据链路层是指多种通信制式的数据链路层融合之后得到的新的数据链路层，为了简化表述，下文中的数据链路层如无特殊说明均为前述融合后得到的新的数据链路层。

参考图3，为无线通信控制装置10的一个实施方式的示意图，以无线蜂窝网络制式和WLAN制式为例，融合控制层在物理上是独立的，可以与图3中的数据链路层和网络层分别通信，其中多种制式融合后的数据链路层中包括：寻呼信道(Paging Channel，PCH)、广播信道(Broadcast Channel，BCH)、随机接入信道(Random Access Channel，RACH)、下行共享信道(Downlink Shared Channel，DL-SCH)、上行共享信道(Uplink Shared Channel，UL-SCH)以及载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance，CSMA/CA)；无线蜂窝网络制式的物理层包括：物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel，PBCH)、物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)、物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel Packet Data Channel，PDSCH)以及物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)。

从另一个角度，本发明实施例提供无线通信控制装置10，如图4所示，该无线通信控制装置10，可以包括：监测单元11、判断单元12、选择单元13、匹配单元14以及传输单元15。

监测单元11，用于监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数。

判断单元12，用于根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据。

选择单元13，用于若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式。

匹配单元14，用于根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配。

传输单元15，用于通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。

示例性的，结合图2所示的实施方式，前述监测单元11、判断单元12、选择单元13和匹配单元14位于图2所示的数据链路层，传输单元15是指涵盖网络层、数据链路层和物理层的传输通道。在数据链路层对数据进行拆组包、速率自适应以及分配传输信道后将数据转发到物理层，然后通过物理层将数据发送出去。

可选的，监测单元11可以具体用于：

监测数据链路层所支持的多种通信制式中各自对应的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

示例性的，监测单元11可以监测无线蜂窝网络的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

可选的，判断单元12可以具体用于：

将当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数与对应的预设阈值比较；

若吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数大于对应的预设阈值，则确定需要使用其他的通信制式来传输用户的数据。

示例性的，监测单元11监测到的无线蜂窝网络的入网认证用户个数为110，大于预设的阈值100，则可以确定无线蜂窝网络的承载超出了负荷，用户数据将不能被及时的发送给用户终端，因此，需要选择使用WLAN来发送用户数据。

可选的，选择单元13具体用于：

选择除了当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输用户的数据；或者

选择除了当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输用户的数据；或者

选择当前使用的制式和其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输用户的数据。

示例性的，无线蜂窝网络承载超出负荷，可以选择使用WLAN发送用户的数据；或者可以选择WLAN和WiMAX两种制式同时传输用户的数据，其中两种制式按照规定的比例来传输用户的数据(例如可以两种制式各承担50％的用户数据)；或者还可以选择无线蜂窝网络、WLAN以及WiMAX三种制式同时传输用户的数据，其中三种制式按照规定的比例来传输用户的数据(例如，无线蜂窝网络承担20％的用户数据、WLAN承担50％的用户数据、WiMAX承担剩余的30％的用户数据)。选择多种通信制式传输用户的数据时，多种通信制式可以按照比例来发送用户数据，每种制式承担的比例根据实际需要在0％～100％之间选择，这样可以合理使用多种通信制式，提高传输数据的效率，改善用户体验。

可选的，匹配单元14具体用于：

根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行不同通信制式间的包长匹配、服务质量匹配(包括速率匹配)、或安全匹配。

其中，包长匹配是指第二制式(例如WLAN)将来自第一制式(例如无线蜂窝网络)的待传输数据包拆分或者组合为符合第二制式的，并具有新长度和格式的数据包。

示例性的，包长匹配的具体实现时分为发送数据和接收数据两种情况：

发送数据的情况，包长匹配包括：无线通信控制装置10在第一通信制式下从网络层获取待发送的第一数据包；在数据链路层，根据第一通信制式的第一系统参数将第一数据包拆分成第一通信制式对应的物理层所需的包长度，得到若干个第二数据包；如果判断需要由第二通信制式继续第二数据包的发送过程；在数据链路层，根据第二通信制式的第二系统参数将第二数据包组装或拆分成第二通信制式对应的物理层所需的包长度，得到若干个第三数据包；通过数据链路层，将第三数据包发送至第二通信制式的物理层，由物理层中的发送机完成数据包的发送。

接收数据的情况，包长匹配包括：无线通信控制装置10在第一通信制式下从物理层的无线信道收到第四数据包；在数据链路层，将来自第一通信制式的物理层的第四数据包根据第一通信制式对应的第一系统参数组装成第一通信制式对应的第五数据包；如果判断需要由第二通信制式继续第五数据包的接收过程；在数据链路层，根据第二通信制式的第二系统参数将第五数据包组装或拆分成第二通信制式对应的网络层所需的包长度，得到若干的第六数据包；通过数据链路层，将第六数据包发送至网络层。

服务质量QoS匹配是指第一制式(例如无线蜂窝网络)告知第二制式(例如WLAN)用户在第一制式下的服务质量要求参数，第二制式按照第一制式下的服务质量要求参数为用户提供服务。其中，服务质量要求参数包括但不局限于：速率、时延或者抖动。

示例性的，已知不同的通信制式分别定义了不同的QoS等级。例如，第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，3GPP)的LTE定义的8级QoS等级，从Level 0到Level 7优先级逐步递减；WLAN定义的4级QoS等级，从Voice(AC0)--＞Video(AC1)--＞Best Effort(AC2)--＞Background(AC3)优先级逐步递减。

QoS匹配包括：网络拥有者或网络运营商实现定义不同的通信制式之间不同的QoS等级之间的映射关系，例如3GPP Level 0和Level 1约等于WLAN的Voice(AC0)；无线通信控制装置10在第一通信制式从网络层获取待发送的第一数据包；在数据链路层为第一数据包确定采用第一通信制式下的第一服务质量等级；在数据链路层，根据第一通信制式的第一系统参数将第一数据包拆分成第一通信制式对应的物理层所需的包长度，得到若干个第二数据包；如果判断需要由第二通信制式继续第二数据包的发送过程；在数据链路层将第一通信制式下的第一服务质量等级映射为第二通信制式下的第二服务质量等级；通过数据链路层使物理层的发送机按照第二服务质量等级发送数据包。

更为具体的，上述QoS匹配中的速率匹配是指第一制式(例如无线蜂窝网络)告知第二制式(例如WLAN)用户在第一制式下的数据需求速率和实际速率，第二制式根据自身承载能力为用户提供接近第一制式下的数据需求速率的速率。

示例性的，速率匹配包括：在第一通信制式下，无线通信控制装置10从网络层获取待发送的第一数据包；在数据链路层，为第一数据包确定采用第一通信制式下的第一系统参数所决定的第一编码调制方式和第一多天线空间流方式，即第一发送速率；在数据链路层，根据第一通信制式的第一系统参数将第一数据包拆分成第一通信制式对应的物理层所需的包长度，得到若干个第二数据包；如果判断需要由第二通信制式继续第二数据包的发送过程；在数据链路层，从第二通信制式下的第二系统参数中挑选出最接近第一发送速率的第二发送速率；在数据链路层，根据第二发送速率映射得到后续发送第二数据包的第二编码调制方式和第二多天线空间流方式；通过数据链路层，将第二编码调制方式和第二多天线空间流方式通知第二通信制式对应的物理层，由物理层的发送机完成数据包的发送。

安全匹配是指第一制式(例如无线蜂窝网络)告知第二制式(例如WLAN)用户在第一制式的安全等级，第二制式按照第一制式下的安全等级为用户提供服务，并且反馈第一制式。如果第二制式为用户提供服务时的安全等级不能达到第一制式的安全等级则不使用第二制式为用户提供服务。

示例性的，安全匹配包括：由网络拥有者或网络运营者定义不同的通信制式之间不同的安全等级之间的映射关系；无线通信控制装置10在第一通信制式以第一安全等级为用户提供通信服务；如果判断需要从第一制式切换到第二制式为用户提供通信服务，在数据链路层检查第二通信制式是否能够提供不低于第一通信制式下的第一安全等级的第二通信制式下的第二安全等级，如果能提供，则进行切换；如果不能提供，则不进行切换。

可选的，匹配单元14还可以具体用于：

若选择的其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向选择的属于第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对用户的数据进行参数匹配；其中，第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

示例性的，假设判断单元12判断WLAN承载超出负荷，需要选择使用无线蜂窝网络来发送用户数据，因为无线蜂窝网络采用频谱资源预留策略，需要先向无线蜂窝网络的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对用户的全部或部分数据进行不同通信制式间的包长匹配、速率匹配、服务质量匹配以及安全匹配。

可选的，如图5所示，该无线通信控制装置10还包括：

接收单元16，用于接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK，确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，非确认反馈消息是数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

示例性的，如果是网络侧向用户终端发送数据，用户终端在正确接收到数据后会发送确认反馈消息ACK给无线通信控制装置10以便于无线通信控制装置10确认数据发送成功，用户终端在未正确接收到数据时会向无线通信控制装置10发送非确认反馈消息NACK以便于无线通信控制装置10确认数据未发送成功需要指示数据链路层以及物理层重新发送数据给用户终端，另外，如果无线通信控制装置10在预设的时间内既没有收到ACK也未收到NACK，则认为超时(Timeout)，需要指示数据链路层以及物理层重新发送数据给用户终端。

需要说明的是，本发明实施例提供的无线通信控制装置10基于数据链路层执行相应的功能，相比现有技术中的多种通信制式网络切换发生在网络层能够对链路状态的动态响应更加灵敏，并且在本发明实施例中数据交换在数据链路层数据，而不是现有技术的IP会话重新建立、IP重路由、IP转向发送、IP头重新解析，因此，业务数据的性能抖动时间更短，可以保证多种通信制式下网络的无缝切换以及用户体验的一致性。

还需指出的是，参考图1a-1d，本发明实施例还提出了包含无线通信控制装置10的网络侧的基站或者接入点(名称不限)，或者终端，例如智能手机、平板电脑以及便携式计算机等。

此外，各个实施例提到的终端也可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或UE(User Equipment，用户设备)。终端可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(Session InitiationProtocol，会话启动协议)电话、WLL(Wireless Local Loop，无线本地环路)站、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。其也可以是车载设备或者可穿戴设备。

本发明实施例提供的无线通信控制装置，首先监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，然后根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据，若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式，再根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配，最后通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。这样，能够使用不同的通信制式给用户提供业务服务，可以避免用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的一致性；通信系统整体效率更高。

进一步的，通过上述各实施方式可以看到，无线通信控制装置10中的控制功能位于数据链路层，而不是IP层。这样，可以对链路状态的动态响应更加灵敏，因而针对不同制式之间的切换决策可以更快。

另外，通过上述实施方式可以看到，对于数据交换过程，在数据链路层包括数据存储区，而不需要在IP层进行处理，因而不需要IP会话重新建立、IP重路由、IP转向发送以及IP头重新解析等等过程。所以，采用本发明的实施方式后，业务数据的性能抖动时间更短，换言之，在不同制式之间进行无线通信切换的过程可以更快。

本发明实施例提供一种网络通信方法，如图6所示，该方法包括：

步骤101、监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数。

步骤102、根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据。

步骤103、若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式。

步骤104、根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配。

其中，参数匹配包括但不限于：速率匹配、包长匹配、服务质量匹配或者安全匹配。

步骤105、通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。

本发明实施例提供的网络通信方法，能够使用不同的通信制式给用户提供业务服务，可以避免用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的一致性；通信系统整体效率更高。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面通过具体的实施例，对本发明的实施例提供的网络通信方法进行详细说明，如图7所示，该方法包括：

步骤201、监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数。

其中，数据链路层支持多种通信制式，多种通信制式包括：无线蜂窝网络、无线局域网WLAN、全球微波互联接入WiMAX、蓝牙以及红外线。

具体的，该数据链路层如图2以及前文所述，是由多种通信制式的数据链路层融合得到的，同时运行多种通信制式的通信协议，其细节不再赘述。一种通信制式的链路性能参数可以包括：吞吐量、缓存队列长度以及入网认证用户个数之一或者组合。

步骤202、根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据。

具体的，将当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数分别与对应的预设阈值比较；

若吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数大于对应的预设阈值，则确定需要使用不同的通信制式来传输用户的全部或部分数据。

示例性的，若监测到的无线蜂窝网络的入网认证用户个数为110，大于预设的阈值100，则可以确定无线蜂窝网络的承载超出了负荷，用户数据将不能被及时的发送给用户终端，因此，需要选择使用WLAN来发送用户数据。

步骤203、若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式。

选择除了当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输用户的数据；或者

选择除了当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输用户的数据；或者

选择当前使用的制式和其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输用户的数据。

示例性的，无线蜂窝网络承载超出负荷，可以选择使用WLAN发送用户的数据；或者可以选择WLAN和WiMAX两种制式同时传输用户的数据，其中两种制式按照规定的比例来传输用户的数据(例如可以两种制式各承担50％的用户数据)；或者还可以选择无线蜂窝网络、WLAN以及WiMAX三种制式同时传输用户的数据，其中三种制式按照规定的比例来传输用户的数据(例如，无线蜂窝网络承担20％的用户数据、WLAN承担50％的用户数据、WiMAX承担剩余的30％的用户数据)。选择多种通信制式传输用户的数据时，多种通信制式可以按照比例来发送用户数据，每种制式承担的比例根据实际需要在0％～100％之间选择，这样可以合理使用多种通信制式，提高传输数据的效率，改善用户体验。

步骤204、若选择的其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向选择的属于第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源。

其中，第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

示例性的，假设判断WLAN承载超出负荷，需要选择使用无线蜂窝网络来发送用户数据，因为无线蜂窝网络采用频谱资源预留策略，需要先向无线蜂窝网络的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源才能利用申请到传输资源传输数据。

步骤205、根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配。

具体的，参数匹配包括但不限于：包长匹配、速率匹配、服务质量匹配或者安全匹配。上述参数匹配的细节可以参考前述匹配单元14的描述，此处不再赘述。

步骤206、通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。

示例性的，在数据链路层对数据进行拆组包、速率自适应以及分配传输信道后将数据转发到物理层，然后通过物理层将数据发送出去。

步骤207、接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK。

其中，确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，非确认反馈消息是数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

示例性的，如果是无线通信控制装置10所在的网络侧向用户终端发送数据，用户终端在正确接收到数据后会发送确认反馈消息ACK给无线通信控制装置10以便于无线通信控制装置10确认数据发送成功，用户终端在未正确接收到数据时会向无线通信控制装置10发送非确认反馈消息NACK以便于无线通信控制装置10确认数据未发送成功需要指示数据链路层以及物理层重新发送数据给用户终端，另外，如果无线通信控制装置10在预设的时间内既没有收到ACK也未收到NACK，则认为超时(Timeout)，需要指示数据链路层以及物理层重新发送数据给用户终端。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面通过具体的实施例，对上述本发明的实施例提供的多种通信制式的网络通信方法进行举例详细说明，为了方便阐述，将多种通信制式简化为无线蜂窝网络与WLAN这两种制式，链路性能参数以吞吐量为例：

参考图8，无线通信控制装置10包括融合控制模块，WLAN制式模块，无线蜂窝网络制式模块(本领域技术人员知道上述模块为从功能上的划分以便于清晰的描述方案)。融合控制模块监测无线蜂窝网络制式与WLAN制式的吞吐量，判断无线蜂窝网络制式的吞吐量超过了设定的阈值，则选择使用WLAN制式来传输用户的部分数据(实际中按照设定的规则划分用户的数据经由哪种通信制式按比例传输)，对经由WLAN制式传输的数据进行无线蜂窝网络制式与WLAN制式之间的参数匹配，然后该部分数据在数据链路层完成封包处理、信道分配等处理后由物理层的发送机将该部分数据发送给接收设备。

参考图9，无线通信控制装置10包括融合控制模块，WLAN制式模块，无线蜂窝网络制式模块(本领域技术人员知道上述模块为从功能上的划分以便于清晰的描述方案)。融合控制模块监测无线蜂窝网络制式与WLAN制式的吞吐量，判断WLAN制式的吞吐量超过了设定的阈值，则选择使用无线蜂窝网络制式来传输用户的部分数据(实际中按照设定的规则划分用户的数据经由哪种通信制式按比例传输)，因为无线蜂窝网络制式采用的是频谱资源预留策略，在传输数据前需要先向无线蜂窝网络的资源管理器申请传输的资源，申请到传输资源后，对经由无线蜂窝网络制式传输的数据进行WLAN制式与无线蜂窝网络制式之间的参数匹配，然后该部分数据在数据链路层完成封包处理、信道分配等处理后由物理层的发送机将该部分数据发送给接收设备。

本发明实施例提供的网络通信方法，首先监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，然后根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据，若需要使用其他的通信制式，则选择传输用户的数据要使用的通信制式，再根据选择的通信制式对应的系统参数对用户的数据进行参数匹配，最后通过数据链路层以及物理层传输参数匹配后的数据。这样，能够使用不同的通信制式给用户提供业务服务，可以避免用户终端的业务流暂时中断，同时保证用户体验的一致性；通信系统整体效率更高。

最后，以上各个实施例提供的技术方案只是以无线蜂窝网络制式与WLAN制式为例，本发明实施例提供的方案支持无线蜂窝网络制式、WLAN制式、WiMAX制式、蓝牙以及红外线等通信制式，本领域的技术人员可以基于本发明实施例提供的技术方案在不付出创造性劳动的前提下实现上述各种通信制式的网络的切换。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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一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：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (14)

1.一种无线通信控制装置，其特征在于，包括：

监测单元，用于监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，其中，所述数据链路层为根据所述多种通信制式的数据链路层进行融合后获得的数据链路层，所述数据链路层剔除了所述多种通信制式之间重复的功能以及控制功能，且所述数据链路层之 上封装有一层统一的对外接口；

判断单元，用于根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据；

选择单元，用于若需要使用其他的通信制式，则选择传输所述用户的数据要使用的通信制式；

匹配单元，用于根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配；

传输单元，用于通过所述数据链路层以及物理层传输所述参数匹配后的数据；

其中，所述匹配单元具体用于：

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行速率匹配、包长匹配、服务质量匹配或安全匹配。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述选择单元具体用于：

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输所述用户的数据；或者

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据；或者

选择所述当前使用的制式和所述其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述监测单元具体用于：

监测所述数据链路层所支持的多种通信制式中各自对应的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述判断单元具体用于：

将所述当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数与对应的预设阈值比较；

若所述吞吐量或所述缓存队列长度或所述入网认证用户个数大于所述对应的预设阈值，则确定需要使用其他的通信制式来传输所述用户的数据。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述匹配单元还具体用于：

若选择的所述其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向所述选择的属于所述第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对所述用户的数据进行参数匹配；其中，所述第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收单元，用于接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK，所述确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，所述非确认反馈消息是所述数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

7.一种用户终端，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的无线通信控制装置。

8.一种基站，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的无线通信控制装置。

9.一种网络通信方法，其特征在于，包括：

监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数，其中，所述数据链路层为根据所述多种通信制式的数据链路层进行融合后获得的数据链路层，所述数据链路层剔除了所述多种通信制式之间重复的功能以及控制功能，且所述数据链路层之 上封装有一层统一的对外接口；

根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据；

若需要使用其他的通信制式，则选择传输所述用户的数据要使用的通信制式；

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配；

通过所述数据链路层以及物理层传输所述参数匹配后的数据；

其中，所述根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行参数匹配包括：

根据选择的通信制式对应的系统参数对所述用户的数据进行速率匹配、包长匹配、服务质量匹配或安全匹配。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述选择传输所述用户的数据要使用的通信制式包括：

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的任一种通信制式来传输所述用户的数据；或者

选择除了所述当前使用的通信制式外的其他的通信制式中的至少两种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据；或者

选择所述当前使用的制式和所述其他的通信制式中至少一种通信制式按照预设比例同时来传输所述用户的数据。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述监测数据链路层所支持的多种通信制式各自对应的链路性能参数包括：

监测所述数据链路层所支持的多种通信制式中各自对应的吞吐量、缓存队列长度或入网认证用户个数。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据当前使用的通信制式对应的链路性能参数判断是否需要使用其他的通信制式来传输用户的数据包括：

将所述当前使用的通信制式的吞吐量或缓存队列长度或入网认证用户个数与对应的预设阈值比较；

若所述吞吐量或所述缓存队列长度或所述入网认证用户个数大于所述对应的预设阈值，则确定需要使用其他的通信制式来传输所述用户的数据。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据选择的通信制式对所述用户的数据进行不同通信制式间的参数匹配包括：

若选择的所述其他通信制式中的通信制式中有属于采用频谱资源预留策略的第一类通信制式的通信制式，则需要向所述选择的属于所述第一类通信制式的通信制式的资源管理器申请传输资源，申请到传输资源后对所述用户的数据进行参数匹配；其中，所述第一类通信制式包括：无线蜂窝网络和全球微波互联接入WiMAX。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收确认反馈消息ACK或者非确认反馈消息NACK，所述确认反馈消息是数据接收端在确认正确接收到数据以后发送的消息，所述非确认反馈消息是所述数据接收端在确认未正确接收到数据以后发送的消息。

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