住宅混合网关中的自适应负载均衡制造技术

住宅网关具有第一有线数据连接和第二无线数据连接。至少第二数据连接连接到网络节点，该网络节点至少临时地保持与至少一个住宅网关和至少一个移动站的同时连接。住宅网关通信地连接到负载均衡控制器。运营用于控制负载均衡的住宅网关的方法包括住宅网关向负载均衡控制器发送注册请求的。注册请求包括住宅网关的标识和住宅网关通信地连接到的网络节点的标识。住宅网关接收监听地址，从该地址接收负载均衡控制消息，并监听来自监听地址的负载均衡控制消息。响应于相应的负载均衡控制消息，住宅网关在其第二数据连接上减少或增加最大允许数据业务。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】住宅混合网关中的自适应负载均衡
本方法和装置涉及住宅混合网关中的自适应负载均衡。
技术介绍
随着因特网带宽需求的快速增长，网络运营商正在寻找具有成本效益的解决方案来满足用户的期望。升级现有的有线网络或安装昂贵的光网络以便代替现有的铜线基础设施的替代方法是继续使用现有的因特网接入线路，例如，数字用户线路(xDSL，x被替换为变形的描述符)或电缆的各种变形，以及使用无线接入在位于用户房屋的住宅网关处添加额外的网络容量，例如全球移动通信系统(GSM)标准、通用移动通信系统(UMTS)标准或移动网络接入的长期演进(LTE)标准所规定。相应地，安装在客户房屋中的网关设备将可以接入两种或多种不同的连接类型，并且将唯一地或联合地使用这些连接以便提供所需的数据带宽。这样的网关设备也被称为混合网关。WO201129070公开了一种用于附加到LIPA域的用户设备的切换方法和装置。该装置包括与服务网关及用于服务LIPA域的LIPA网关连着的多家庭基站或家庭演进型基站。
技术实现思路
在本方法和装置的描述的上下文中的混合网关是将一个或多个用户设备连接到广域网(WAN)，并且最终通过个人的这些两种或多种不同类型的数据连接中的一种或组合提供对因特网的接入。通常，数据连接中的一种数据连接包括xDSL和电缆中的一种，另一种数据连接是包括GSM、UMTS、LTE等中的一种的不同类型。可以想到其他组合和连接类型，并且该混合网关不限于有线连接和无线连接的组合。为了正确地管理由两个或多个连接提供的带宽的使用，混合网关执行负载均衡，即在可用的数据连接上将网络业务分配给用户的设备或者从用户的设备分配网络业务。负载均衡算法可以唯一地使用一种数据连接，只要由该连接提供的带宽足以满足用户的需求，并且只有在需要较高带宽、临时或超过较长时间段的情形下才能从其他数据连接添加带宽。添加带宽可以被称作“提升”带宽。所添加的带宽可以被用于由用户设备建立的当前现有的连接或者可以被用于新建立的连接，例如，通过使用多径传输控制协议(MTCP)。如果通过UMTS或LTE或任何其他无线网络，例如下一代移动网络的数据连接，或者更一般地被用于向移动用户提供语音和数据服务的共享媒体网络将所添加的带宽提供给混合网关，可能会出现这样的情况：混合网关消耗了大部分或甚至整个可用带宽，没有为移动用户留下或仅留下有限的服务能力。要提醒的是，混合网关可以通过多种数据连接接入因特网，而移动用户没有这样的备份选项。这可频繁地发生在人口稠密的地区，可被认为对移动用户是不公平的。此外，在用户体验不佳或遭受频繁的服务不可用的情形下，移动用户可能会订阅另一供应商的服务。因此，希望提供一种方法和装置，该方法和装置允许网络运营商向住宅因特网使用者提供额外的网络容量，同时为移动用户提供令人满意的服务。除非另有说明，否则在本说明书的上下文中，措辞“数据业务”被用于数据量的同义词，即所接收的或所发送的比特数或数据速率，即在预定时间间隔内所接收的或所发送的比特数。数据速率通常以每秒的比特或每秒的字节表示，并且可以与所常用的、指示数量级的前缀一起使用，例如表示千的‘千’、表示百万的‘百万’或它们的二进制对应值‘千’和‘百万’。措辞“最大数据业务”可以涉及非对称数据业务，即由网关接收的数据业务或下游数据业务的最大限制，这可不同于从网关发送的数据业务或上游数据业务的限制。除非另有说明或从上下文中显而易见，在与数据相关联时，术语“通信”被用于指示被接收或被发送的数据，或两者。运营用于控制负载均衡的住宅网关和运营负载均衡控制器的本方法解决了上面所提到的缺陷和缺点。它基于混合网关中的后备选项的可用性以及用户之间的公平的按需分配的网络容量。本方法允许运营商为住宅网关提供额外的带宽和容量，而不会过度地影响移动使用者的服务体验，以及无需对固定的线路基础设施进行大量投资。根据本方法使用的住宅网关具有第一有线数据连接和第二无线数据连接。至少第二数据连接连接到网络节点，该网络节点至少临时地保持与至少一个住宅网关和至少一个移动站的同时连接。第一数据连接的典型示例包括固定线路接口，例如根据DOCSIS标准(DataOverCableServiceInterfaceSpecification)的xDSL或电缆接口。第二数据连接的典型示例包括根据LTE标准、UMTS标准或下一代移动网络的数据连接的无线接口。住宅网关通信地连接到负载均衡控制器。根据本方法，住宅网关向负载均衡控制器发送注册请求。注册请求包括住宅网关的标识和住宅网关通信地连接到的网络节点的标识。贯穿本说明书，“通信地连接”是指设备和基站之间的通信连接。术语“通信”指示可以在连接的设备之间传输数据。连接的物理性质，即有线或无线，以及所涉及的任何通信协议取决于设备及其交互的上下文，并且除非另有说明或从上下文中显而易见，否则是无关紧要的。响应于注册请求，住宅网关接收收监听地址，从该监听地址接收负载均衡控制消息。住宅网关在之前所接收的监听地址下，从负载均衡控制器接收负载均衡控制消息。响应于从监听地址接收到的对应的负载均衡控制消息，住宅网关在其第二数据连接上调整(即减少或增加)最大允许数据业务。网关中的负载均衡由网关中所提供的负载均衡代理执行。根据通信地连接到住宅网关的一个或多个客户端的带宽或数据业务需求，执行网关的第一数据连接和第二数据连接之间的负载均衡。通常，第一数据连接，例如DSL连接，被用作默认连接以便接入广域网(WAN)和最终因特网。负载均衡代理监视第一数据连接上的网络负载，并且如果需要，在第一数据连接被最大化的情形下，即已经达到其最大容量的情形下，使用第二数据连接以便增加用户的可用总带宽。应当注意，第一数据连接的最大容量可随时间变化。对于任何给定的时间点，负载均衡代理确定，如果第一数据连接不能满足更高的带宽需求，则使用第二数据连接动态地增加进一步的带宽。当在住宅网关中使能负载均衡或带宽提升时，仍然可能没有完全使用第二数据连接上的最大允许数据业务，或者甚至根本没有使用第二数据连接。如果由第一数据连接提供的总数据业务足以满足通信地连接到住宅网关的一个或多个客户端的需求，则可发生这种情形。根据本方法的实施例，减少最大允许数据业务包括禁能涉及第二数据连接的负载均衡，并且增加最大允许数据业务包括使能涉及第二数据连接的负载均衡。禁能涉及第二数据连接的负载均衡不排除住宅网关通过第二数据连接继续接收广播或多播传输。例如，住宅网关仍然可以通过第二数据连接从负载均衡控制器接收控制消息。相反，禁能涉及第二数据连接的负载均衡是指住宅网关不主动使用第二数据连接进行负载均衡。住宅网关仍然可以通过第一数据连接能够提供的最大业务分配多个通信地连接的客户端所需的总业务。根据本方法的实施例，住宅网关在第二数据连接上监听负载均衡控制消息。在第一数据连接和第二数据连接在住宅网关之外没有公共端点的情形下，这可以是有用的。在这种情形下，使用第二数据连接在由多个住宅网关形成的逻辑组内控制通信可以是最简单的，该多个住宅网关具有它们的进入同一网络节点的第二数据连接。根据本方法使用的住宅网关具有至少一个微处理器、非易失性存储器、随机存取存储器、第一数据连接和第二数据连接、用于连接至少一个客户端设备的接口、路由器部分和负载均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运营用于控制负载均衡的住宅网关(102)的方法，所述住宅网关具有第一有线数据连接和第二无线数据连接，其中至少所述第二数据连接连接到网络节点(116)，所述网络节点至少临时地保持与至少一个住宅网关(102)和至少一个移动站(112)的同时连接，并且仅在所述第一数据连接上的指定数据速率低于所需的数据速率的情形下通过所述第二数据连接通信数据，所述住宅网关通信地连接到负载均衡控制器(118)，所述方法包括：在所述住宅网关处，‑向所述负载均衡控制器发送(1110)注册请求，所述注册请求包括住宅网关的标识和住宅网关通信地连接到的网络节点的标识；‑从所述负载均衡控制器接收(1120)监听地址，从所述监听地址接收负载均衡控制消息；‑在监听地址下接收(1140)来自所述负载均衡控制器的负载均衡控制消息；以及‑响应于相应的负载均衡控制消息，在其第二数据连接上调整(1150)最大允许数据业务。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 EP 15305262.61.一种运营用于控制负载均衡的住宅网关(102)的方法，所述住宅网关具有第一有线数据连接和第二无线数据连接，其中至少所述第二数据连接连接到网络节点(116)，所述网络节点至少临时地保持与至少一个住宅网关(102)和至少一个移动站(112)的同时连接，并且仅在所述第一数据连接上的指定数据速率低于所需的数据速率的情形下通过所述第二数据连接通信数据，所述住宅网关通信地连接到负载均衡控制器(118)，所述方法包括：在所述住宅网关处，-向所述负载均衡控制器发送(1110)注册请求，所述注册请求包括住宅网关的标识和住宅网关通信地连接到的网络节点的标识；-从所述负载均衡控制器接收(1120)监听地址，从所述监听地址接收负载均衡控制消息；-在监听地址下接收(1140)来自所述负载均衡控制器的负载均衡控制消息；以及-响应于相应的负载均衡控制消息，在其第二数据连接上调整(1150)最大允许数据业务。2.如权利要求1所述的方法，其中减少最大允许数据业务包括禁能涉及所述第二数据连接的负载均衡，并且其中增加最大允许数据业务包括使能涉及所述第二数据连接的负载均衡。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述指定数据速率是第一数据连接的带宽容量，并且，其中只要所述住宅网关上的网络负载没有超过所述第一数据连接的带宽容量，住宅网关(102)通过所述第一数据连接路由所有业务；以及如果第一数据连接上的网络负载超过阈值，则负载均衡代理(110)控制路由器部分(120、903)，使得新的数据业务请求被路由到所述第二数据连接。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中所述住宅网关通过所述第二数据连接接收负载均衡控制消息。5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中有线数据连接是DSL数据连接，并且无线数据连接是UMTS、LTE或任何其它无线网络的数据连接。6.一种住宅网关，包括微处理器(900)、第一有线数据连接(901)、第二无线数据连接(902)、路由器部分(120、903)、随机存取存储器(904)非易失性存储器(905)、负载均衡代理(906)和至少一个数据总线(909)，其中所述非易失性存储器(905)存储指令，当由微处理器(900)与随机存取存储器(904)协作执行指令时，使得住宅网关执行上述权利要求1至5中的任一项所述的方法。7.一种运营用于控制住宅网关中的负载均衡的负载均衡器(118)的方法，所述住宅网关具有第一有线数据连接和第二无线数据连接，其中至少所述第二数据连接连接到网络节点，该网络节点至少临时地维持与至少一个住宅网关和至少一个移动站的同时连接，在所述负载均衡控制器处，所述方法包括：-从至少一个住宅网关接收(1210)...

【专利技术属性】
技术研发人员：G戈梅尔，O拉丰泰恩，J施罗特斯，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR