[发明专利]面向智能移动终端协议的移动流量管理系统

说明书

本发明涉及移动流量管理领域，为应用基于SDN思想的移动和无线的无栈(Not Only Stack，NO Stack)网络侧架构，以及重新设计的移动终端(指具有多种应用功能的智能手机以及具有3G、LTE、WiFi等功能的平板电脑)三层网络协议架构，针对漫游、卸载、无线链路汇聚等技术的具体实现方案进行研究，并说明基于该移动终端协议架构的offloading过程。为此，本发明采用的技术方案是，面向智能移动终端协议的移动流量管理架构，包括以下3个模块：虚拟资源层模块、终端操作系统层模块、应用层模块。本发明主要应用于移动通信流量管理。

技术领域

本发明涉及移动流量管理领域，具体讲，涉及面向智能移动终端协议架构的移动流量管理方法。

背景技术

随着互联网的快速发展，网络用户数量猛增，相继产生多种多样的网络应用，产生的海量数据对网络提出了新的要求，传统网络显示出复杂、低效和封闭的缺点，软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术在这种大背景下应运而生。SDN是由美国斯坦福大学clean slate研究组提出的一种新型网络创新架构，它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，从而通过集中的控制器中的软件平台去实现可编程化控制底层硬件，实现对网络资源灵活的按需调配。在SDN网络中，网络设备只负责单纯的数据转发，可以采用通用的硬件；而原来负责控制的操作系统将提炼为独立的网络操作系统，负责对不同业务特性进行适配，而且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间的通信都可以通过编程实现。与传统网络相比，SDN将网络控制平面和转发平面分离，采用集中控制替代原有分布式控制，并通过开放和可编程接口实现“软件定义”，实现了网络虚拟化、IT化以及软件化，是一项全局性、颠覆性的技术，对网络架构演进产生了深远的影响。

在众多的网络构建方式中，由于无线设备使用体现出极大的便捷性，无线网络用户比重越来越大。随着智能手机的普及，移动业务呈现从以语音/短信业务为主的模式向以移动互联网业务为主的模式的发展趋势。而且移动互联网产生的数据增长迅速，移动互联网占全球互联网流量的比例年增1.5倍，浏览、搜索、购物等业务逐步从个人电脑(PC)转向手机。因此，将SDN扩展到无线和移动网络得到越来越多的关注。

在3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE)技术的研究中，异构网络被认为将在未来的移动通信网络中扮演重要角色。异构网络中，在一个宏基站(Macro)覆盖的宏小区下，可引入多个不同类型的小型站点设备，如微基站(Micro)、微微基站(Pico)、家庭基站(Femto)等，用于加强对特定区域的覆盖，提升网络容量。这些小型站点设备都具有低功耗的特点，往往部署在离用户距离更近的位置，能用远小于宏基站的功耗为用户提供服务。因此，在异构网络中，将宏基站的流量卸载(offloading)到低功率的小型站点，被认为是提高系统容量，降低系统能耗的一种有效技术手段。

流量卸载问题是异构网络中的热点问题之一，基于SDN的集中式控制无线接入点，可以实现最优的信道分配，一致的用户认证以及通过设置功率避免干扰。与分布式无线网络不同，控制器具有全局网络试图可带来更好的一致性。移动用户可以在不同的接入点间漫游，而不需要改变IP地址，移动用户也可以在不同的无线技术，如第三代移动通信技术(3rd-Generation,3G)、LTE、无线保真(WIreless-FIdelity,WiFi)等之间切换。如何管理众多的无线用户、如何提高无线资源的使用效率、如何灵活地更改某些接入设备上的应用等成为了炙手可热的研究课题。

发明内容