專利名稱：用于初始網(wǎng)關(guān)選擇的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及無線通信，更具體地，涉及一種在移動臺初始網(wǎng)絡(luò)登入時選擇網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，如WiMAX論壇網(wǎng)絡(luò)工作組(Network Working Group，簡稱 NWG)提出的“R6-Flex”架構(gòu)，給定集群中的所有基站(Base Mation，簡稱BS)均可與所有網(wǎng)關(guān)((Gateway，簡稱GW)連接。靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也支持其他技術(shù)，例如第三代合作伙伴計劃(Third Generation Partnership Pro ject，簡稱 3GPP)和第三代合作伙伴計劃 2 (Third Generation Partnership Project 2，簡稱 3GPP2)支持的技術(shù)。靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可能產(chǎn)生的一個問題是，當(dāng)移動臺(Mobile Mation，簡稱MS) 首次接入網(wǎng)絡(luò)時，其服務(wù)BS必須為MS選取一個接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(Access Service Network-Gateway,簡稱ASN-GW)。由于服務(wù)BS連接到集群中的所有ASN-GW，因此BS可能在選取合適的ASN-GW時出現(xiàn)問題。例如，BS選取的ASN-GW可能因過于繁忙而無法為MS提供服務(wù)，或可能為了滿足集群中ASN-GW的均衡或合理利用，而不希望為MS提供服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
通過在移動臺初始網(wǎng)絡(luò)登入時選擇網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)和方法的實施例，大體可以解決或避免這些以及其他問題，并通?？审w現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢。根據(jù)一個實施例，提供一種控制器操作方法。該方法包括，確定移動臺的網(wǎng)關(guān)選取符合標(biāo)準，根據(jù)分配向量選擇一個網(wǎng)關(guān)，以及將分配請求傳輸至所選網(wǎng)關(guān)。所述選擇基于針對多個網(wǎng)關(guān)的選擇概率的分配向量。該方法還包括，從所選網(wǎng)關(guān)接收響應(yīng)消息，在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成初始網(wǎng)絡(luò)登入程序，以及在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)不支持移動臺時執(zhí)行替代選擇程序。根據(jù)另一實施例，提供一種網(wǎng)關(guān)操作方法。該方法包括，協(xié)調(diào)多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)，從基站接收移動臺的分配請求，以及確定網(wǎng)關(guān)是否接受移動臺的分配請求。所述確定是根據(jù)與其他網(wǎng)關(guān)共享的信息完成的。該方法還包括在網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求時將第一響應(yīng)消息傳輸至基站。第一響應(yīng)消息表示網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求。該方法進一步包括在網(wǎng)關(guān)不接受移動臺的分配請求時將第二響應(yīng)消息傳輸至基站。第二響應(yīng)消息表示出現(xiàn)錯誤。根據(jù)另一實施例，提供一種網(wǎng)關(guān)操作方法。該方法包括，協(xié)調(diào)多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)，從基站接收移動臺的分配請求，以及確定網(wǎng)關(guān)是否接受移動臺的分配請求。所述確定是根據(jù)與其他網(wǎng)關(guān)共享的信息完成的。該方法還包括在網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求時將第一響應(yīng)消息傳輸至基站。第一響應(yīng)消息表示網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求。該方法進一步包括，選擇替代網(wǎng)關(guān)以及在網(wǎng)關(guān)不接受移動臺的分配請求時將移動臺的替代分配請求傳輸至替代網(wǎng)關(guān)。根據(jù)另一實施例，提供一種通信控制器。該通信控制器包括一個接收機、一個與所述接收機耦合的初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元以及一個與所述接收機耦合的控制器。接收機從移動臺接收初始網(wǎng)絡(luò)登入請求和響應(yīng)消息，控制器負責(zé)為移動臺選擇網(wǎng)關(guān)，為移動臺選擇替代網(wǎng)關(guān)，并在選擇網(wǎng)關(guān)時配置使用的分配向量。初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元負責(zé)確定移動臺是否在執(zhí)行初始注冊或是否已經(jīng)分配了網(wǎng)關(guān)。一個實施例的優(yōu)勢在于，提供一種選擇ASN-GW的復(fù)合技術(shù)(集中式與分布式技術(shù)結(jié)合而成)。因此在很大程度上實現(xiàn)了協(xié)調(diào)和消息開銷平衡的靈活性。一個實施例的另一優(yōu)勢在于，可以采用廣泛的ASN-GW選取標(biāo)準，包括負載均衡標(biāo)準，來在ASN-GW間分配MS。上文大致概述了本發(fā)明的功能和技術(shù)優(yōu)勢，以便更好地理解之后對實施例的詳細說明。下文將描述構(gòu)成權(quán)利要求主題的實施例的其他功能和優(yōu)勢。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所公開的構(gòu)思和具體實施例可以輕而易舉地用作為執(zhí)行本發(fā)明的相同目的而修改或設(shè)計其他結(jié)構(gòu)或進程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)理解，這些等效結(jié)構(gòu)不得背離所附權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更全面地理解實施例及其優(yōu)勢，現(xiàn)結(jié)合附圖做出以下參考說明，其中圖1是通信網(wǎng)的局部示意圖；圖2是基站的示意圖；圖3是基站操作的流程圖；圖如是初始接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)操作的流程圖；圖4b是第二 ASN-GW操作的流程圖。
具體實施例方式下文詳細說明了實施例的形成和使用。但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供許多適用發(fā)明構(gòu)思，可以在廣泛的具體環(huán)境中實施。所討論的具體實施例僅起到以具體方式說明形成和使用本發(fā)明的作用，而非限制本發(fā)明的范圍。將在具體環(huán)境中，即在支持靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的兼容WiMAX的通信系統(tǒng)中對實施例進行說明。然而，本發(fā)明還適用于其他通信系統(tǒng)，例如與支持Iu-fIex架構(gòu)的第三代合作伙伴計劃(Third Generation Partnership ftx) ject，簡稱3GPP)技術(shù)標(biāo)準兼容的系統(tǒng)、寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱 WCDMA)系統(tǒng)等。圖1是通信網(wǎng)絡(luò)100的局部示意圖。通信網(wǎng)絡(luò)100包含兩個集群，集群A105和集群 B 110。集群 A 105 包括多個基站(Base Station，簡稱 BS)，有 BS1115、BS2116、BS3117、 BS4118和BS5119，其連接至集群A 105中的所有接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(Access Service
6Network-feiteway，簡稱 ASN-GW)，包括 ASN-GW1120 和 ASN-GW2121。同樣地，集群 B 110 也包括多個BS和ASN-GW。BS可以是兩個集群中的一員，例如，BS5119同時屬于集群A 105和集群B 110。集群規(guī)格(即ASN-GW和BS屬于一個集群)以供應(yīng)商/運營商網(wǎng)絡(luò)計劃為依據(jù)。 這種架構(gòu)帶來的影響是BS必須在移動臺(Mobile Station,簡稱MS)，如MS 125上決定初始網(wǎng)絡(luò)登入時MS將連接的ASN-GW。如果MS參與集群內(nèi)切換(Handoff，簡稱H0)且通信系統(tǒng)沒有為MS選取ASN-GW，則除初始網(wǎng)絡(luò)登入外，BS還需要為MS選擇ASN-GW。在非靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，一個BS通常只連接一個ASN-GW，因而不需要選取MS要連接的ASN-GW。作為集群內(nèi)切換的一部分，服務(wù)于MS的當(dāng)前ASN-GW會識別出其未連接至新的 BS (集群內(nèi)切換的目標(biāo)BQ，并會針對新的ASN-GW執(zhí)行尋呼控制器重定位。MS在新集群(包含新BS的集群)中執(zhí)行移動事件時，新尋呼控制器的標(biāo)識可以提供給MS，MS可使用它來將其要連接的ASN-GW告知新的BS?；蛘?，如果通信系統(tǒng)未執(zhí)行尋呼控制器重定位，在切換至新集群時，BS可執(zhí)行ASN-GW選取來為MS選擇一個新的ASN-GW。新ASN-GW可以與MS的舊 ASN-Gff通信以獲取與MS相關(guān)的現(xiàn)有信息。如果已經(jīng)為MS選擇了 ASN-GW，從閑置模式再登入時(包括位于同一 BS或不同 BS)，通常不需要重新進行選擇，因為BS會將尋呼控制器標(biāo)識符包含在重登入消息中。在 RB-Flex架構(gòu)的環(huán)境中，尋呼控制器通常位于初始選擇的ASN-GW上。如果激活狀態(tài)切換導(dǎo)致在不同的BS重新登入，則會隨著切換信令屬性在源和目標(biāo)BS間的交換傳遞初始選擇的 ASN-Gff的標(biāo)識。針對ASN-GW選擇的解決方案的第一表征在于屬性，即集中式或分布式行為。集中式和分布式算法均可用來解決初始選擇問題。在純集中式方法中，中央實體(如專用 ASN-GW)通常負責(zé)將BS請求重定向至要與之建立連接的初始選擇的ASN-GW。這種方法需要集中式實體具有做出選擇所需的信息(例如，集群內(nèi)不同ASN-GW的ASN-GW利用率/資源能力、網(wǎng)絡(luò)拓撲等)。此外，純集中式方法可能增加R6消息和整體延時，因為每次選擇時，BS都必須先轉(zhuǎn)到中央實體(需要信令和一次往返)來為BS確定其他信令隨后要連接的ASN-GW(需要進行二次往返)，以請求與特定ASN-GW的連接。而在完全分布式方案中， BS負責(zé)ASN-GW的選取。該解決方案的第二表征在于做出選擇的實體可獲得的狀態(tài)信息。在集中式方法中，其假定有一個決策實體具有用來選擇最佳ASN-GW的必要信息(例如，通過與ASN-GW信令獲取的)，例如集群中所有ASN-GW的當(dāng)前資源利用率，借此實現(xiàn)期望的某些系統(tǒng)性能(例如，所有ASN-GW間的負載均衡)。ASN-GW間的信令和集中式?jīng)Q策實體表示算法相關(guān)的開銷。 對于分布式BS方法，每個BS都需要定期從ASN-GW請求該信息，或ASN-GW會定期向BS發(fā)送該信息。假設(shè)一個集群中有N個ASN-GW和M個BS，其中N和M是大于1的整數(shù)，很容易看出，對于集中式解決方案，需要O(N)條消息，而對于分布式方法，需要O(NM)條消息，其中 00代表一個階序函數(shù)。通常M >> N，因此分布式解決方案的開銷要大得多。無論如何， 兩種使用ASN-GW狀態(tài)信息的方法均會產(chǎn)生信令開銷。圖2是BS 200的示意圖。BS 200可以是通信系統(tǒng)，如兼容WiMAX的通信系統(tǒng)中的典型BS。BS 200可包括接收機205和發(fā)射機210。接收機205可用于接收發(fā)射的信號， 發(fā)射機210可用于發(fā)射信號。例如，在MS執(zhí)行初始網(wǎng)絡(luò)登入程序時，接收機205可接收來自MS的信號。如前所述，BS 200可連接至其集群內(nèi)的多個ASN-GW。BS 200可通過接收機 205和發(fā)射機210經(jīng)由無線或有線回程鏈路與ASN-GW通信。BS 200還包括初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元212。初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元212可用于確定MS 是否在執(zhí)行初始MS注冊(即執(zhí)行初始網(wǎng)絡(luò)登入)或MS是否已經(jīng)分配了 ASN-GW。此外，初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元212還可用于執(zhí)行MS網(wǎng)絡(luò)登入所需的進程，其中包括MS認證與授權(quán)、MS 綁定、初始化信道等。如果MS已分配有ASN-GW，則BS 200會使用相關(guān)ASN-GW標(biāo)識符來將 MS連接至分配的ASN-GW。如果MS之前未加入通信系統(tǒng)，則BS 200會為MS選擇ASN-GW。BS 200中的控制器215可啟動和控制MS的ASN-GW選取進程?？刂破?15可包括網(wǎng)關(guān)選取單元225和次級網(wǎng)關(guān)選取單元230，用以輔助執(zhí)行ASN-GW選取進程。網(wǎng)關(guān)選取單元225可用于為MS選擇 ASN-GW。為MS選擇ASN-GW可基于許多因素，包括負載均衡、網(wǎng)絡(luò)流量、分配歷史、使用歷史等。次級網(wǎng)關(guān)選取單元230可用于在網(wǎng)關(guān)選取單元225選取的ASN-GW拒絕MS且不提供替代ASN-GW時選擇次級ASN-GW。網(wǎng)關(guān)選取單元225和次級網(wǎng)關(guān)選取單元230的操作在下文詳細描述。通信處理器217與控制器215耦合，可用于執(zhí)行與所選ASN-GW、次級ASN-GW等之間的通信。例如，網(wǎng)關(guān)選取單元225或次級網(wǎng)關(guān)選取單元230可為通信處理器217提供 ASN-Gff選擇，通信處理器217可建立與ASN-GW的通信?？刂破?15還可包括分配向量單元235，可用于生成網(wǎng)關(guān)選取單元225為MS選擇 ASN-Gff的選擇向量。分配向量單元235在生成選擇向量時會參考上述因素，如負載均衡、網(wǎng)絡(luò)流量、分配歷史、使用歷史等。下文會對分配向量單元235進行詳細描述。存儲器240可用于存儲選擇向量及其他信息，例如之前的ASN-GW選取、選取結(jié)果等信息。根據(jù)一個實施例，提出一種混合算法，其中，BS可主要負責(zé)ASN-GW選擇；但ASN-GW 可以拒絕連接請求，其導(dǎo)致BS實施替代選擇或?qū)S重定向至替代ASN-GW?？梢圆捎脙煞N方式中的一種來支持重定向，這兩種方式在下文中描述。實施例可能不需要在BS和ASN-GW 間共享狀態(tài)信息(如ASN-GW利用率)。下文詳細描述了一個包含N個ASN-GW的集群的初始ASN-GW選擇算法的實施例， 其中N表示BS位于單一集群內(nèi)時該集群內(nèi)的ASN-GW數(shù)量或BS位于多集群內(nèi)時這些多集群內(nèi)的ASN-GW數(shù)量。例如，如圖1所示，對于集群105中BS 119之外的BS，N可以等于2， 而對于BS 119，N可以等于4。提供的實施例基于在一個BS和ASN-GW上執(zhí)行處理過程。最后，詳細描述的實施例基于在兼容WiMAX的通信系統(tǒng)上執(zhí)行的消息和程序，即，參考802. 16 消息(例如 RNG-REQ)和 WiMAX NWG 消息(例如 R6MS_PreAttachment_Req/Rsp)，如前所述， 構(gòu)思可以輕而易舉地形成，所以適用于其他接入技術(shù)(如WCDMA)。通常，實施例可能適用于這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(有線和無線)，其中一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點被要求從其可以連接并能夠滿足所需性能要求/標(biāo)準的N個不同對等節(jié)點中選擇一個。圖3是MS初始網(wǎng)絡(luò)登入時BS操作300的流程圖。BS操作300可表示BS響應(yīng)MS 初始網(wǎng)絡(luò)登入時在BS中，例如BS 200中發(fā)生的操作。BS操作300涉及MS接入通信系統(tǒng)時 BS的ASN-GW初始選擇。BS操作300可在MS接入通信系統(tǒng)時執(zhí)行。此外，BS操作300可在MS執(zhí)行內(nèi)部集群切換且通信系統(tǒng)未將新ASN-GW分配給MS時執(zhí)行。BS操作300不需要在BS和ASN-GW間交換諸如ASN-GW利用率等狀態(tài)信息，因此可以減少實施例相關(guān)的信令開銷。BS操作300以BS檢索分配向量ΩΝ = [φ^ .. φΝ]開始，其中i =t 是偏向N側(cè)幣卡面的概率(即Φ i是BS選擇ASN-GW i的概率)(塊305)。通信系統(tǒng)中的每個BS都從諸如存儲器等位置檢索其各自的分配向量Ων。根據(jù)一個實施例，BS可在初始啟動完成時生成自己的分配向量。根據(jù)另一實施例，BS的分配向量是經(jīng)過預(yù)配置的，而不是自己生成。此外，分配向量可由BS根據(jù)拒絕或重定向等事件在BS操作300之前的迭代中修改。例如，通信系統(tǒng)的一個運算符可能已預(yù)配置分配向量。BS還可維護各種幣卡面結(jié)果和唯一 ASN-GW地址之間的靜態(tài)映射。BS還可預(yù)分配一個或多個(最多N-I個)重選概率向量。如果所選ASN-GW拒絕MS，重選概率向量可被BS用于重新為MS選擇ASN-GW。重選概率向量可以基于或不基于BS的分配向量。Ων的初始規(guī)范可允許靜態(tài)(例如總是選擇設(shè)定值Cti = 1所支持的特定ASN-GW i)、純隨機選擇(所有ASN-GW選擇Φ i = 1/N的概率相同)或偏置(概率分配不均)選擇算法。0,的選擇還可依賴于實施例所支持的理想系統(tǒng)性能。例如，要支持所有ASN-GW間的長期負載均衡，概率應(yīng)設(shè)置為Φ = 1/N(假定各BS流量均勻)?；蛘?，為了將回程延時降至最小，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲使用Φ = 1的靜態(tài)策略，具體取決于與BS距離度量值最小的 ASN-Gff i。無論如何，Ων= [φ”. φΝ]概率的初始分配可以是向量和/或運算符比值。然后BS等待MS的初始網(wǎng)絡(luò)登入或MS正在參與集群內(nèi)切換且通信系統(tǒng)沒有為MS 分配新的ASN-GW(塊310)。例如，BS可從MS接收RNG-REQ，表明初始網(wǎng)絡(luò)登入或BS是否確定MS正在參與集群內(nèi)切換以及通信系統(tǒng)是否沒有為MS分配新的ASN-GW，例如，BS將拋出N 側(cè)幣卡并選擇與N側(cè)幣卡面結(jié)果相關(guān)的ASN-GW i (塊315)。BS將向所選的ASN-GW i發(fā)送連接請求(例如R6MS_PreAttachment_Req消息)(塊320)。BS可等待直到其從所選的ASN-GW i收到表示所選ASN-GW i可以支持MS的連接請求的響應(yīng)(例如R6MS_PreAttachment_Rsp 消息)(塊325)。如果BS接收到這樣的消息，則會繼續(xù)執(zhí)行初始網(wǎng)絡(luò)登入程序(塊330)， 然后BS操作300會終止。但是，BS可能接收到包含否定響應(yīng)的R6MS_PreAttachment_Rsp消息(塊335)。 BS可執(zhí)行檢查以確定R6MS_PreAttachment_Rsp消息是否包含替代ASN-GW(塊335)。如果 BS收到這樣的消息，則會將R6MS_PreAttachment_Req消息發(fā)送給替代ASN-GW(塊；340)。BS 還可選擇更新Ων以反映重定向(塊345)。實際上更新0,可以是動態(tài)的。實施例允許BS根據(jù)從ASN-GW接收的反饋來動態(tài)地更新選擇概率。即，BS可以根據(jù)重定向或拒絕等事件更新ΩΝ(如下所述)。尤其是BS 可以根據(jù)R6MS_PreAttachment_RSp消息中接收的錯誤碼來調(diào)整選擇概率，以減小今后選擇同一 ASN-GW的可能性。更新ΩΝ的算法可以是向量特定的。下文說明了一種這類實例； 根據(jù)收到的包含錯誤碼的R6MS_PreAttachment_RSp消息，其表明ASN-GW在T秒的持續(xù)時間內(nèi)無法處理其他請求(例如ASN-GW可能處于過載狀況)。T秒的持續(xù)時間可以包含或不包含在來自ASN-GW的響應(yīng)中。例如，倘若通信系統(tǒng)提供一個運算符，那么T秒的持續(xù)時間可以在BS配置。此外，如果ASN-GW提早恢復(fù)，那么T秒的持續(xù)時間可以消除。BS可按如下方程式更新Ων:φ = 0φ . =ΣΦ (1)
然后BS可使用方程式(1)中更新的概率來在T秒持續(xù)時間內(nèi)進行后續(xù)初始選擇。 該時間過后，BS將恢復(fù)初始配置的Ων。接著BS 可返回塊 325，等待替代 ASN-GW 的 R6MS_PreAttachment_Rsp 消息，ASN-GW 響應(yīng)塊；340中發(fā)送的關(guān)于MS支持能力的R6MS_PreAttachment_Rsp消息。如果BS未接收到包含替代ASN-GW的R6MS_PreAttachment_Rsp消息(例如，BS 可接收包含錯誤碼或無任何響應(yīng)的R6MS_PreAttachment_Rsp消息)，那么BS可執(zhí)行次級ASN-GW選擇(塊350)，BS會返回塊325，等待表明次級ASN-GW可以支持MS的R6MS_ PreAttachment_Rsp消息。BS還可更新ΩΝ以在返回塊325之前反映拒絕情況(塊355)。在執(zhí)行次級ASN-GW選擇時，BS使用r次重選概率向量Π % = [Pr1.... P1n],其中P %是BS在r次重選嘗試時選擇ASN-GW i的概率。重選向量可以在BS預(yù)先配置，也可以按以下方程式導(dǎo)出
P = 0
-⑴=￠,+ (￠,-/ Σ Φ,) Φ,·(2)” J - ^r V^y ^禾口
P ω. = 0
P (n)j = P fc^j+(P (lriV Σ …P (ηΛ) P (M)i (3)其中i表示接收拒絕的ASN-GW的指數(shù)。方程式(2)用于生成第一重選概率向量 Π (1)Ν，由ΩΝ生成，方程式(3)用于生成后續(xù)重選向量。在各個運算中，上述等式將ASN-GW i相關(guān)的概率重新指定為剩下的ASN-GW與之前的選擇加權(quán)的比例。ASN-GW重選后，BS可向所選的新ASN-GW發(fā)送一條R6MS_PreAttachment_Req消息。圖如是ASN-GW操作400的流程圖。ASN-GW操作400可表示MS接入通信系統(tǒng)時 BS進行ASN-GW初始選擇期間ASN-GW中發(fā)生的操作。ASN-GW操作400可在BS試圖選擇 ASN-Gff時執(zhí)行。ASN-GW操作400不需要在BS和ASN-GW間交換諸如ASN-GW利用率等狀態(tài)信息，因此可以減少實施例相關(guān)的信令開銷。ASN-Gff操作400以集群內(nèi)的ASN-GW執(zhí)行查詢報告/請求程序開始(塊405)?？蓤?zhí)行查詢報告/請求程序來輔助重定向程序。例如，集群中的ASN-GW可分享負載、使用歷史等信息，這些信息有助于ASN-GW的負載平衡?？啥ㄆ趫?zhí)行查詢報告/請求程序，以提供 ASN-Gff使用率情況的準確信息。如果ASN-GW不需要次級或替代ASN-GW選擇，則不需執(zhí)行報告/請求程序。ASN-GW可檢查確定其是否已經(jīng)接收到BS操作剛接入通信網(wǎng)的MS時所傳輸?shù)倪B接請求(例如R6MS_PreAttachment_Req消息)(塊410)。如果ASN-GW未收到連接請求，則 ASN-GW會返回塊410并等待直到其收到連接請求。ASN-GW還可在收到連接請求后聲稱中斷。當(dāng)ASN-GW確實收到連接請求時，ASN-GW會檢查以確定其是否支持MS (塊415)。 例如，ASN-GW可檢查以確定其是否具有合適的帶寬用以支持MS的要求、MS的等待時間是否滿足要求、是否超出允許的最大MS數(shù)量等等。如果ASN-GW可以支持MS，則ASN-GW會使用帶有肯定結(jié)果的響應(yīng)消息(例如R6MS_PreAttachment_RSp消息)響應(yīng)連接請求，表明其確實可以支持MS (塊420)。如果ASN-GW不支持MS，則ASN-GW會使用帶有錯誤碼的響應(yīng)消息(例如R6MS_PreAttachment_Rsp消息)響應(yīng)連接請求，表明其確實不支持MS(塊425)。此外，R6MS_ PreAttachment_Rsp消息可包括表示BS應(yīng)重定向連接請求的替代ASN-GW，其中所述替代 ASN-Gff可根據(jù)與其他ASN-GW交換的信息作為請求報告/響應(yīng)程序的一部分來選擇。ASN-GW 傳輸帶有肯定結(jié)果或錯誤碼的R6MS_PreAttachment_RSp消息后，ASN-GW操作400終止。圖4b是ASN-GW操作450的流程圖。ASN-GW操作450可表示MS接入通信系統(tǒng)時 BS進行ASN-GW初始選擇期間ASN-GW中發(fā)生的操作。ASN-GW操作450可在BS試圖選擇 ASN-Gff時執(zhí)行。ASN-GW操作450不需要在BS和ASN-GW間交換諸如ASN-GW利用率等狀態(tài)信息，因此可以減少實施例相關(guān)的信令開銷。ASN-Gff操作450以集群內(nèi)的ASN-GW執(zhí)行查詢報告/請求程序開始(塊455)?？蓤?zhí)行查詢報告/請求程序來輔助重定向程序。例如，集群中的ASN-GW可分享負載、使用歷史等信息，這些信息有助于ASN-GW的負載平衡?？啥ㄆ趫?zhí)行查詢報告/請求程序，以提供 ASN-Gff使用率情況的準確信息。如果ASN-GW不需要次級或替代ASN-GW，則不需執(zhí)行報告
/請求程序。ASN-GW可檢查確定其是否已經(jīng)接收到BS操作剛接入通信網(wǎng)的MS時所傳輸?shù)倪B接請求(例如R6MS_PreAttachment_Req消息)(塊460)。如果ASN-GW未收到連接請求，則 ASN-GW會返回塊460并等待直到其收到連接請求。ASN-GW還可在收到連接請求后聲稱中斷。當(dāng)ASN-GW確實收到連接請求時，ASN-GW會檢查以確定其是否支持MS (塊465)。 例如，ASN-GW可檢查以確定其是否具有合適的帶寬用以支持MS的要求、MS的等待時間是否滿足要求、是否超出允許的最大MS數(shù)量等等。如果ASN-GW可以支持MS，則ASN-GW會使用帶有肯定結(jié)果的響應(yīng)消息(例如R6MS_PreAttachment_RSp消息)響應(yīng)連接請求，表明其確實可以支持MS (塊470)。如果ASN-GW不支持MS，則ASN-GW會使用發(fā)送至支持MS所選的替代ASN-GW的重定向請求消息(例如R4Re-direCti0n Request消息)響應(yīng)連接請求(塊475)?？筛鶕?jù)與其他ASN-GW交換的信息作為查詢報告/響應(yīng)程序的一部分來選擇替代ASN-GW。替代 ASN-GW將以帶有表明肯定結(jié)果(例如R6MS_PreAttachment_RSp消息)的響應(yīng)消息回應(yīng)BS。 ASN-GW操作450會在ASN-GW以帶有肯定結(jié)果的響應(yīng)消息(例如R6MS_PreAttachment_Rsp 消息)響應(yīng)(塊470)或傳輸發(fā)送至替代ASN-GW的重定向請求消息(例如R4Re-direCti0n Request消息)(塊475)時終止。實施例提供一種框架，其中，ASN-GW可以與集群中的對等網(wǎng)關(guān)通信，以執(zhí)行動態(tài)負載平衡并將BS重定向至優(yōu)選的ASN-GW?？梢圆捎脙煞N方式中的一種來支持重定向。在第一種選擇中(圖如)，初始選擇的ASN-GW采用包含要連接的替代ASN-GW的拒絕消息來響應(yīng)BS。在第二種選擇中(圖4b)，初始選擇的ASN-GW向替代ASN-GW轉(zhuǎn)發(fā)來自BS的請求， 該ASN-GW以接受消息回應(yīng)BS。第二種選擇有利于減少R6信令和整體延時。支持ASN-GW 的重定向是一個可選程序。此外，在不支持重定向時，實施例提供重選程序。雖然已對實施例及其優(yōu)點進行了詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以做出各種修改、替換和變更。此外，本申請的范圍不局限于說明書中描述的流程、設(shè)備、制品、物品組份、工具、方法和步驟的特殊實施例。從本發(fā)明已公開的現(xiàn)有或后續(xù)會開發(fā)出的流程、設(shè)備、制品、物品組份、工具、方法或步驟中，
11本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易理解，可以根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行與本文描述的相應(yīng)實施例大致相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與之大致相同的結(jié)果。因此，這類流程、設(shè)備、制品、物品組份、工具、方法或步驟包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制器操作的方法，該方法包含 確定移動臺的網(wǎng)關(guān)選取是否滿足標(biāo)準；為移動臺選擇網(wǎng)關(guān)，其中所述選擇基于針對多個網(wǎng)關(guān)的選擇概率的分配向量； 向所選網(wǎng)關(guān)傳輸分配請求； 從所選網(wǎng)關(guān)接收響應(yīng)消息；在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成移動臺的初始網(wǎng)絡(luò)登入程序；以及在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)不支持移動臺時執(zhí)行替代選擇程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定移動臺的網(wǎng)關(guān)選取是否滿足標(biāo)準包含 接收移動臺的初始網(wǎng)絡(luò)登入請求；或檢測移動臺正在參與集群內(nèi)切換且沒有為移動臺分配網(wǎng)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包含確定分配向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定分配向量包含在多個網(wǎng)關(guān)中為各個網(wǎng)關(guān)選取選擇概率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述確定分配向量還包含最多配置N-I個重選概率向量，其中，N表示多個網(wǎng)關(guān)中的網(wǎng)關(guān)數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，r次重選概率可表示為Π N — [P 1· · · · P Ν]，其中P %是ASN-GW i在r次重選嘗試被選中的概率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述重選概率向量的計算方程式為P = 0P (1)j = Φ,·+(Φ,·/Σ^ Φ1 )Φ 禾口P (n)i = 0p (n)j = P(n-1)J+(P(n-1)J/Ek^iP(n-1)k)p(n_1)iJ 其中i表示不支持移動臺的ASN-GW的指數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇網(wǎng)關(guān)包含 生成隨機數(shù)字；和根據(jù)分配向量和隨機數(shù)字從多個網(wǎng)關(guān)中選擇網(wǎng)關(guān)作為所選網(wǎng)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述響應(yīng)消息包含替代網(wǎng)關(guān)的指示符，其中，執(zhí)行替代選擇程序包含向替代網(wǎng)關(guān)傳輸替代分配請求； 從替代網(wǎng)關(guān)接收替代響應(yīng)消息；以及在替代響應(yīng)消息顯示替代網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成移動臺的初始網(wǎng)絡(luò)登入程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行替代選擇程序包含 根據(jù)第一重選概率向量選擇替代網(wǎng)關(guān)；向替代網(wǎng)關(guān)傳輸替代分配請求； 從替代網(wǎng)關(guān)接收響應(yīng)消息；以及在響應(yīng)消息顯示替代網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成移動臺的初始網(wǎng)絡(luò)登入程序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包含重復(fù)執(zhí)行所述選擇替代網(wǎng)關(guān)、傳輸替代分配請求、從替代網(wǎng)關(guān)接收響應(yīng)消息以及在響應(yīng)消息顯示替代網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成移動臺的初始網(wǎng)絡(luò)登入程序，在響應(yīng)消息顯示替代網(wǎng)關(guān)不支持移動臺時生成第二重選概率向量。
12.一種網(wǎng)關(guān)操作的方法，該方法包含 協(xié)調(diào)多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)；從基站接收移動臺的分配請求；確定網(wǎng)關(guān)是否接受移動臺的分配請求，其中所述確定基于與其他網(wǎng)關(guān)共享的信息； 在網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求時將第一響應(yīng)消息傳輸至基站，其中所述第一響應(yīng)消息表示網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求；以及在網(wǎng)關(guān)不接受移動臺的分配請求時將第二響應(yīng)消息傳輸至基站，所述第二響應(yīng)消息表示出現(xiàn)錯誤。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，協(xié)調(diào)其他網(wǎng)關(guān)包含 向多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)發(fā)送負載信息和使用信息；以及從多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)接收負載信息和使用信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第二響應(yīng)消息還包含替代網(wǎng)關(guān)的指示符。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其還包含在網(wǎng)關(guān)不接受移動臺的分配請求時將移動臺的替代分配請求傳輸至替代網(wǎng)關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其還包含從多個網(wǎng)關(guān)的其他網(wǎng)關(guān)中選擇替代網(wǎng)關(guān)， 其中所述選擇基于與其他網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)的負載信息和使用信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，選擇替代網(wǎng)關(guān)基于從與其他網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)的負載信息和使用信息中生成的選擇概率向量。
18.—種網(wǎng)關(guān)操作的方法，該方法包含 協(xié)調(diào)多個網(wǎng)關(guān)中的其他網(wǎng)關(guān)；從基站接收移動臺的分配請求；確定網(wǎng)關(guān)是否接受移動臺的分配請求，其中所述確定基于與其他網(wǎng)關(guān)共享的信息； 在網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求時向基站傳輸?shù)谝豁憫?yīng)消息，其中所述第一響應(yīng)消息表示網(wǎng)關(guān)接受移動臺的分配請求； 選擇替代網(wǎng)關(guān)；以及在網(wǎng)關(guān)不接受移動臺的分配請求時將移動臺的替代分配請求傳輸至替代網(wǎng)關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，選擇替代網(wǎng)關(guān)基于與其他網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)的負載信息和使用信息。
20.一種通信控制器，其包含一個接收機，用于從移動臺接收初始網(wǎng)絡(luò)登入請求和響應(yīng)消息； 一個與所述接收機耦合的初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元，所述初始/網(wǎng)絡(luò)登入單元用于確定移動臺是否在執(zhí)行初始注冊或是否已經(jīng)分配了網(wǎng)關(guān)；以及一個與所述接收機耦合的控制器，所述控制器用于為移動臺選擇網(wǎng)關(guān)，為移動臺選擇替代網(wǎng)關(guān)，并在選擇網(wǎng)關(guān)時配置使用的分配向量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制器，其中所述控制器包含 一個分配向量單元，用于配置分配向量和至少一個重選概率向量；一個與所述分配向量單元耦合的網(wǎng)關(guān)選取單元，所述網(wǎng)關(guān)選取單元用于根據(jù)分配向量為移動臺選擇網(wǎng)關(guān)；以及一個與所述分配向量單元耦合的次級網(wǎng)關(guān)選取單元，所述次級網(wǎng)關(guān)選取單元用于根據(jù)重選概率向量選擇替代網(wǎng)關(guān)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通信控制器，其中所述分配向量單元還用于根據(jù)為移動臺選取的網(wǎng)關(guān)來更新分配向量。
全文摘要
提供一種在移動臺初始網(wǎng)絡(luò)登入時選擇網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)和方法。一種控制器操作的方法包括，確定移動臺的網(wǎng)關(guān)選取符合標(biāo)準，根據(jù)分配向量選擇一個網(wǎng)關(guān)，以及將分配請求傳輸至所選網(wǎng)關(guān)。所述選擇基于針對多個網(wǎng)關(guān)的選擇概率的分配向量。該方法還包括，從所選網(wǎng)關(guān)接收響應(yīng)消息，在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)支持移動臺時完成初始網(wǎng)絡(luò)登入程序，以及在響應(yīng)消息顯示所選網(wǎng)關(guān)不支持移動臺時執(zhí)行替代選擇程序。
文檔編號H04W88/16GK102334380SQ201080008507
公開日2012年1月25日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
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