[发明专利]一种基于OWN的自适应流量分载技术

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及在开放无线网络架构(OWN)下，采用生物学模型吸引粒子选择(Attractor Selection)算法，提出一种LTE网络向WLAN网络进行自适应流量分载的方法。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，全球无线通信业务呈指数增长。根据思科预计在2012到2017年间，全球移动数据流量将增长13倍，并且在2017年每月的数据流量将达到11.2ExaByte(1ExaByte＝2⁶⁰B)。一方面是由于各种智能移动终端的大量普及，如智能手机，平板电脑等。另一方面，用户对流量的需求越来越大。随着无线传输技术的发展，单用户的无线传输速率不断提升，未来LTE网络部署后，单用户接入传输速率在理论上可以达到下行100Mbit/s上行50Mbit/s，预计实际也可以达到10Mbit/s的数量级。因此，个别正在进行大数据量传输的用户，更容易影响整个小区的资源使用情况，形成局部忙时忙区。

据统计，70％的移动数据流量发生在室内，所以为了满足不断增长的无线数据流量需求，采用WLAN网络进行分流是一种有效的解决方案，它能够以较低的成本大量部署在室内，从而协助LTE提高网络容量和网络覆盖能力。

现在的WLAN分流方案主要围绕在分流决策和分流管理两个方面。分流决策规定给用户进行流量分配依据的原则，最常提出的是ABC(always best connected),运营商为每一个用户分配用户体验最好的接入网络，由于没有考虑网络整体的性能，这样有可能会使用户拥堵在某一热点网络，导致系统崩溃；分流管理即在进行决策后控制端对分流的执行和管理。一种是无管理卸载(附近有WLAN覆盖就完全分流过去)。这种方法简单有效，不用添加额外的设备。但是不考虑WLAN的负载情况，有可能造成较差的用户体验或者造成某个LTE基站空闲。第二种是有管理卸载，一般是将容忍延迟的业务或者低端业务分给WLAN。这种方案结构复杂，缺乏时效性，同样没有考虑WLAN承载量,并且不能适合动态网络或者不确定的网络环境。综上所述，目前存在的分流方案都不能实际的运用在实时变化的网络环境中，终端在通过WLAN分流的时候不能得到很好的QoS(Quality of Service),使用户体验降低。

另一方面，无线协议(3G、LTE等)的不断发展和家庭基站、WIFI接入点的不受管理的不断增加的部署导致我们迫切需要更新移动网络架构。目前有人提出openflow,openradio，open wireless network等新型网络架构，其共同特点是数据面与控制面分离，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。其中OWN(open wireless network)是一个新颖的用于无线接入网络(如UMTS、802.11WLAN)的网络架构。它将无线接入网络分为控制层和数据层，并且引入了一个统一的控制器以控制不同的无线网络。数据层暂时包括软基站和wifi接入点(以后还可以引入其它的网络模型)。控制层是通过一个基于云的控制器来实现的。为这个控制器设计了一个OWN操作系统来执行相应的控制功能。并且提供开放应用接口来开发定制的网络管理应用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种自适应流量分载技术，根据实时的网络状态，实现LTE到WLAN的动态分流，以解决当前网络容量不足的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种基于OWN(Open Wireless Network)的自适应流量分载技术，该方法结合开放无线网络架构(OWN)，采用生物模型吸引粒子选择算法(Attractor Selection),实时地根据网络状态对LTE进行自适应分流。

本发明包括以下几个步骤：

步骤1：搭建OWN架构。

如图1所示，OWN是一个针对无线接入网络的新型的网络构架，它为无线接入网络引入了一个统一的控制器，数据层和控制层的分离就成为对各种无线接入技术进行集中控制的先决条件。为了支持它的可扩展性，要求设计的数据层可以通过编程实现。OWN是SDN在无线接入网络的一种实现方式。所以它的架构方式类似于一些流行的SDN架构，但是却表现出不同的特点。