通信系统中的自适应智能路由技术方案

本公开涉及用于在通信系统中自适应地路由数据分组的系统和方法。随着数据丰富内容的增殖以及功能越来越强大的移动设备的出现，通过移动运行商的网络被传送的数据的量可能继续成倍增加。一种适应增加的数据流量并向末端用户提供高质量数据通信服务的方式是高效地利用网络资源。本公开提供了用于通过为数据分组路由系统提供自适应智能来高效地利用网络资源的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信系统中的自适应智能路由
本公开总地涉及用于为通信系统提供路由的系统和方法。
技术介绍
无线网络是利用无线电波将信息从网络中的一个节点运送到网络中的一个或多个接收节点的电信网络。蜂窝电话的特征在于使用为地理区域提供无线电覆盖的无线电小区，多个小区被布置以提供在更大区域上的连续无线电覆盖。有线通信也可以被用在无线网络的一些部分中，例如在小区或接入点之间。无线通信技术结合很多应用被使用，所述应用包括例如卫星通信系统、便携式数字助理(PDA)、膝上型计算机和移动设备(例如蜂窝电话、用户设备)。这些应用的用户可以连接到网络(例如互联网)，只要该用户在这种无线通信技术的范围内。无线通信技术的范围可以根据部署而变化。无线网络可以包括接入网络和核心网络。接入网络可以包括网关和路由器，而核心网络可以包括路由器和服务器。网关可以提供诸如接入网络和核心网络之类的网络之间的通信，并且路由器可以将分组数据传送到指定的目的地。附图说明图1-2图示了根据一些实施例的包括长期演进(LTE)拓扑结构的通信网络;图3图示了根据特定实施例的自适应智能路由(AIR)架构的概念;图4A/4B图示了根据特定实施例、AIR架构可以如何适应服务提供商(SP)和虚拟服务提供商(VSP);图5图示了根据特定实施例的用于在3G网络中附接和激活AIR架构的过程;图6图示了根据特定实施例的、用于在3G网络中将AIR架构置于空闲模式的过程;图7图示了根据特定实施例、在3G网络中AIR-控制器如何规定AIR-客户端上的策略;图8图示了根据特定实施例、在3G网络中AIR-控制器如何规定AIR-路由器上的策略;图9图示了根据特定实施例、在3G网络中AIR架构如何向AIR-客户端发送寻呼请求;图10-11图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR-控制器通信以接入3G网络;图12-14图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR-路由器通信以接入3G网络;图15图示了根据特定实施例、在3G网络中AIR-控制器如何处理本地对等通信请求;图16图示了根据特定实施例的用于在3G+4G网络中附接和激活AIR架构的过程;图17图示了根据特定实施例的、用于在3G+4G网络中将AIR架构置于空闲模式的过程;图18图示了根据特定实施例、在3G+4G网络中AIR-控制器如何规定AIR-客户端上的策略;图19图示了根据特定实施例、在3G+4G网络中AIR-控制器如何规定AIR-路由器上的策略;图20图示了根据特定实施例、在3G+4G网络中AIR架构如何向AIR-客户端发送寻呼请求;图21-22图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR-控制器通信以接入3G+4G网络;图23-25图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR-路由器通信以接入3G+4G网络;图26图示了根据特定实施例、在3G+4G网络中AIR-控制器如何处理本地对等通信请求;图27-28图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR-控制器通信以接入具有WiFi的3G+4G网络;图29图示了根据特定实施例、在具有WiFi的3G+4G网络中AIR-控制器如何将AIR-客户端分流到WiFi接入。图30-32图示了根据特定实施例、AIR-客户端如何与AIR路由器通信以接入具有WiFi的3G+4G网络;图33图示了根据特定实施例的AIR-控制器的逻辑视图;图34图示了根据特定实施例的AIR-路由器的逻辑视图;图35图示了根据特定实施例的AIR-客户端的逻辑视图;图36图示了根据特定实施例的网络设备;图37图示了根据特定实施例的网络设备的软件体系结构的逻辑视图。具体实施方式概览特定实施例公开了一种系统，该系统包括实现客户端的移动设备，其中所述客户端的操作对于运行在所述移动设备上的其它应用而言是透明的并且所述客户端被配置为与分组数据网络中的网络接入服务器和路由器相接口，所述客户端接收来自网络接入服务器的策略并执行所述策略用于移动设备与分组数据网络的数据通信，所述移动设备根据由运行在所述移动设备上的所述客户端维护的策略发起与所述网络接入服务的多个分组数据网络(PDN)连接，并且所述客户端通过所述网络接入服务器传送控制平面事务以发起与所述分组数据网络的通信。特定实施例公开了一种包括路由器的系统，所述路由器建立与网络接入服务器的通信信道，所述路由器维护与在与分组数据网络通信的移动设备相关联的会话信息，其中所述移动设备正在运行客户端，所述客户端实现用于与所述分组数据网络通信的第一策略，所述路由器在所述通信信道上接收来自所述网络接入服务器的第二策略，所述路由器根据所述第二策略监控运行在所述移动设备上的所述客户端以确定所述客户端正在根据所述第一策略进行通信，所述路由器监控与所述移动设备相关联的呼叫事件和数据流事件以生成分析数据，并且所述路由器通过所述通信信道将所述分析数据传送给所述网络接入服务器。示例实施例移动数据流量的增加正在过度消耗着运营商的现有无线电和分组核心元件。数据流量的增加可能使网络设备过载，并且甚至可能引起服务中断，需要运营商的手动干预。遗憾的是，对移动数据的需求预期不会减缓，尤其是随着移动设备变得更加复杂并且用户变得更加依赖于移动设备。作为在移动设备上使用的主导内容的视频的增加更是给运营商增添了商业和技术上的挑战。为了在数据流量的快速增加期间提供高质量的服务，运营商通常在改进电信基础设施上进行大量投资，例如通过安装更多的网络设备。然而，在基础设施上的大量投资可能会急速提高数据传送成本，并且还可能挑战广泛流行的平价数据服务模型。此外，即使是改进的基础设施也不能完全消除服务中断。如果改进的基础设施未被高效率地管理，与大数据量相关的很多关键问题将仍然存在。因此，对网络的高效操作对于传送高质量服务而言是重要的。本公开描述了用于通过向数据分组路由系统提供自适应智能来高效地利用网络资源的系统和方法。在高层面，自适应智能路由(AIR)是一种架构，该架构用于基于应用、网络智能和策略标准监控和控制网络使用。AIR架构可以通过网络组件的合作灌输智能到网络中。每个网络组件运送关于网络操作的不同方面的信息，并且AIR架构利用这些信息来自适应地利用网络资源。AIR架构在监控和控制网络时可以考虑以下因素中的一个或多个:订户的类型、一天中的时间、接入技术的类型、应用的类型、合法拦截(LI)状态、收费模型、成本结构、用户体验质量(QoE)和服务级别协议(SLA)、移动设备的类型以及其它可配置的标准。AIR架构的这种灵活性可以产生各种新的网络功能。例如，AIR架构可以允许网络服务提供商(SP)通过基于实时数据负载信息为末端用户自适应地选择策略来更高效地利用网络带宽，所述策略例如全球移动电信系统(UMTS)协议和码分多路接入(CDMA)协议。AIR架构还可以允许SP基于移动设备的能力提供自适应的服务。如果移动设备能够在实现不同的通信协议的多个网络实施例中进行操作，则AIR架构可以为移动设备找到节省成本的数据路径或策略。另外，AIR架构可以被应用基于数据内容适配服务质量。如果末端用户在同时进行电话会议和下载电子邮件，AIR架构可以对传送电话会议数据设置较高的优先级而对下载电子邮件设置较低的优先级，并且可能通过替代路径和接入技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.22 US 12/976,4061.一种用于实现自适应智能路由的方法，包括：在移动设备处实现客户端，其中所述客户端的操作对于运行在所述移动设备上的其它应用而言是透明的并且所述客户端被配置为与分组数据网络中的网络接入服务器和路由器通信，其中所述路由器被配置为接收来自所述网络接入服务器的第一策略，并执行所述第一策略用于监控所述移动设备处的客户端；在所述客户端处，接收来自所述网络接入服务器的第二策略并执行所述第二策略用于所述移动设备与所述分组数据网络的数据通信；在所述移动设备处，根据由运行在所述移动设备上的所述客户端维护的第二策略发起与所述网络接入服务器的多个分组数据网络PDN连接，所述多个PDN连接包括第一PDN连接和第二PDN连接，其中所述第一PDN连接被锚定在所述网络接入服务器处并且所述第二PDN连接被锚定在所述路由器处；以及利用所述客户端通过所述网络接入服务器传送控制平面事务以发起与所述分组数据网络的通信。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二策略利用开放移动联盟-设备管理OMA-DM协议通过所述多个PDN连接中的一个PDN连接被接收。3.如权利要求1所述的方法，还包括接收来自所述网络接入服务器的第三策略并且在所述客户端处实现所述第三策略，其中所述第二策略被实现用于传送第一类型的数据并且所述第三策略被实现用于传送第二类型的数据。4.如权利要求1所述的方法，还包括在所述网络接入服务器处利用带有移动回传的GTP-C信令建立针对所述第一PDN连接的通用分组无线电业务GPRS隧道协议-用户GTP-U承载平面上下文，并且在所述路由器处利用带有所述移动回传的GTP-C信令建立针对所述第二PDN连接的GTP-U承载平面上下文。5.如权利要求1所述的方法，其中所述控制平面事务包括传送用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾什拉夫·M·达霍德，安东尼·斯科恩尔，昆塔尔·乔沃德哈里，里奥纳德·施瓦兹，马修·H·哈珀，肯尼斯·E·弗吉勒，安德鲁·吉布斯，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：
国别省市：