无线网络中的预注册/预认证制造技术

本发明专利技术提供了管理无线网络移动性和无线网络资源的系统和方法。本发明专利技术的一个方面，网络设备获取与过去的用户设备在覆盖范围内停留的时间相关联的样本，并且基于所获取的样本估计用户设备当前停留在小区中的时间。在另一方面，基于所估计的时间，执行在其他网络中的用户设备的预认证和预注册。在另一方面，基于所估计的时间释放为用户设备保留的网络资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于执行在无线通信网络中的预注册(pre-registration)/预认证(pre-authentication)和保留资源的方法和系统,更具体地,本专利技术涉及在演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)和演进的高速率分组数据(eHRPD)网络中的该方法和系统的使用。
技术介绍
第四代(4G)无线系统是端到端(从无线接入网络到核心网络)全IP系统。4G系统被期望升级例如3G网络的现有通信网络，并且提供在显著更高的数据速率上，在“任何时间，任何地点”的基础上安全泛在的基于IP的通信。4G网络被预期提升现有服务(例如，语音，邮件)和提供诸如无线宽带接入，视频聊天，移动电视，HDTV内容和数字视频广播(DVB)之类的新服务。该系统被期望提升频谱效率(每频率单位更多的比特/时间单位)，并且提供更大的容量，平滑切换，无缝连接和多网络的全球漫游。一种主要的4G无线系统是由第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的演进的分组系统(EPS)。它包括用于无线接入网络(RAN)的长期演进(LTE)和用于核心网络的服务架构演进(SAE)。它还包括用于与诸如3GPP2演进-优化的数据(EV-DO)之类的其他无线技术互通的架构，以支持异构蜂窝无线接入技术和允许优美的网络演进。由3GPP LTE和SAE定义的无线接入网络和核心网络被分别称为演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)和演进的分组核心(EPC)。EV-DO 一般指3GPP2高速率分组数据(HRPD)和演进HRPD (eHRPD)标准。HRPD是基于CDMA2000的技术，用于在如3GPP2C. S0024-A v3. O规范中描述的分组传输。eHRPD网络提供无线接入网络，该无线接入网络支持演进的操作模式和提供IP环境用于支持经由3GPPEPC连接到多分组数据网络。称互通架构为在3GPP2X. S0057规范中所描述的E-UTRAN和eHRH)互通。虽然诸如3GPP和3GPP2之类的标准体已经在提供与互通架构(例如，见图I)，呼叫流程(例如，见图2)和用户设备或者移动台/设备在网络间的切换相关联的高级规约中做了显著的大量工作(例如，见图1)，但留下了很多的需要实现的细节。例如，参考图2，没有规定与何时预注册相关联的过程(见图2中的框208)。另外，类似地对设计实现开放用于确定应该将资源保留多长时间的过程(见图2中的框218)。作为一个一般问题，标准体通常不标准化用于执行预注册和预认证的算法。因此，已经提出了不同的方式以使用预注册和预认证降低切换时延。在一种方式中，用户设备或者移动台独立工作或者与一个或者多个基站协作，在用户设备或者移动台切换到邻居网络之前，选择它可能访问的邻居基站，并参与执行与候选基站的预注册和预认证，提前密钥分发和其他过程。然而，大部分现有的预注册/认证机制通常关注预测用户设备移动和基于该移动怎样选择用户设备台可能切换到的目标基站。更具体地，一些机制使用与服务器相关联的集中式数据库去收集在小区间的用户设备移动历史，以例如通过在WiFi网络中的接入点间构建邻居图来预测将来的切换行为。然而，在接入点间交换的额外信令消息可能造成去往其他没有采用相同算法的接入点的信令中的一致性问题。此外，集中式服务器可 能成为性能瓶颈。另外，该技术不适用于异构网络(使用不同接入技术的网络)，这是因为接入点需要在相同的管理域下。在其他的机制中，每一接入点记录移动台或者用户设备能够到达它的邻居的平均需要时间间隔。当用户设备请求预认证时，服务接入点帮助识别满足需要的所有邻居。这些机制在有大量移动台的地方变得很难实现。鉴于现有的技术，需要解决一些技术问题以允许预注册/预认证从而有效地降低切换时延。如上所述，一个问题是何时执行预注册/预认证。移动设备或者用户设备可以以任何速度移动并且在任何时间离开它的当前小区。如果要执行预注册/预认证，则应当在真正切换发生前执行预注册/预认证。然而，当当前小区小并且用户设备高速移动时，用户设备可能没有足够的时间与一些或者甚至任何一个邻居小区来执行预注册/预认证。因此，决定何时以及是否触发与邻居小区的预注册/预认证是重要的。另一个问题是应当与哪一个邻居网络或者小区来执行预注册/预认证。用户设备可以在任何方向移动并且可以在任何时间改变它的移动方向。因此，决定用户设备应当与哪一个邻居小区来执行预注册和预认证是重要的。如果要与多个邻居网络或者小区来执行预注册和预认证，则确定用户设备与这些邻居小区执行预注册和预认证的顺序也是重要的。这是因为预注册和预认证是耗时的，并且在移动台与其试图进行预注册和预认证的所有邻居网络或者小区完成预注册和预认证操作之前，移动台可以离开它的当前小区。另一个问题是何时释放在邻居网络中通过预注册/预认证保留的网络资源。如图2中所图示的，一旦与邻居网络或者小区的预注册/预认证完成，就将在邻居网络中为特定用户设备或者移动台保留一些上下文(context)，该上下文包括IP地址，密钥和移动性上下文。然而，用户设备可以不访问一些用户设备已经与之执行了预注册/预认证的候选小区。因此，及时删除那些小区中的上下文是重要的。于是，针对解决问题和缺陷的系统和方法是实用的，该问题和缺陷与确定在无线网络中，具体而言是在全IP无线网络中，何时执行切换以及保留资源多长时间相关。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是一种用于管理无线网络移动性的方法。该方法优选地包括在第一网络设备处，获取与停留在该第一网络设备的覆盖范围内的一个或者多个用户设备相关联的时间的一个或者多个样本。该方法还优选地包括在第二网络设备处，基于所获取的时间样本，估计另一用户设备可能停留在该覆盖范围内的时间。依据本专利技术的这个方面，该方法优选地包括使用随机处理来处理该获取的样本，其中，随机处理包括Wiener处理。另外，依据本专利技术的这个方面，该方法可以包括使用时间序列分析来处理获取的样本。另外，依据本专利技术的这个方面，该方法可以包括通过第二网络设备，向该另一用户设备传输所估计的时间。另外，依据本专利技术的这个方面，该第一网络设备和第二网络设备包含同一网络设备。另外，依据本专利技术的这个方面，可从包含基站，蜂窝电话，移动性管理实体，本地用户服务器，服务网关和认证、授权和计费服务器的组中来选择第一或者第二网络设备。 另外，该方法可以包括在网络设备处，接收来自另一用户设备的预认证/预注册请求，并且基于所估计的时间在网络设备处执行预认证/预注册请求。另外，依据本专利技术的这个方面，该方法可以包括获取一个或者多个邻居小区的信噪比，所述邻居小区通过与所述另一用户设备相关联的一个或者多个邻居基站的覆盖范围被定义，并且从邻居小区中，基于所获取的信噪比，确定用于切换另一用户设备的目标小区。在另一方面，本专利技术包括管理无线网络资源的方法。该方法优选地包括以下步骤在第一网络设备处，获取与第一基站相关联的多哦用户设备的一个或者多个时间样本；以及在第二网络设备处，基于获取的时间样本，估计与该第一基站相关联的另一用户设备的小区驻留时间；在第二网络设备处，基于估计的小区驻留时间，确定释放网络资源的时间。另外，依据本专利技术的这个方面，估计还包括计算所估计的小区驻留时间的标准偏差。另外，依据本专利技术的这个方面，网络资源可以包括网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.08.18 US 61/234,757;2009.12.10 US 12/634,8421.一种用于无线网络移动性管理的方法，包括 在第一网络设备处，获取与一个或者多个用户设备停留在所述第一网络设备的覆盖范围内的时间相关的一个或者多个时间样本；以及 在第二网络设备处，基于所获取的所述时间样本估计另一用户设备可能停留在所述覆盖范围内的时间。2.根据权利要求I所述的方法,其中,通过从包含基站,蜂窝电话,移动性管理实体,本地用户服务器，服务网关和认证、授权和计费服务器的组中选择的网络设备来执行所述获取和估计。3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一网络设备和所述第二网络设备包括同一网络设备。4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述估计还包括使用随机处理来处理所获取的样本。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述随机处理包括Wiener处理。6.根据权利要求I所述的方法，其中，所述估计还包括使用时间序列分析处理所获取的样本。7.根据权利要求I所述的方法，还包括通过所述的第二网络设备，向所述的另一用户设备传输所估计的时间。8.根据权利要求I所述的方法，其中从包含蜂窝电话，移动计算机，移动媒体刻录机，移动媒体播放器，移动游戏操纵台，导航设备，通信设备和通信附件的组中选择所述的用户设备。9.根据权利要求I所述的方法，还包括 在第三网络设备处，接收来自所述的另一用户设备的预认证请求；以及 在所述第三网络设备处，基于所估计的时间，预认证所述的另一用户设备。10.根据权利要求I所述的方法，还包括 在第三网络设备处，接收来自所述的另一用户设备的预注册请求；以及 在所述第三网络设备处，基于所估计的时间，执行所述的另一用户设备的预注册。11.根据权利要求I所述的方法，还包括获取一个或者多个邻居小区的信噪比，所述邻居小区通过与所述另一用户设备相关联的一个或者多个邻居基站的覆盖范围被定义。12.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰程·陈，涛·张，刘宗华，
申请(专利权)人：TTI发明D有限公司，
类型：发明
国别省市：