异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统

摘要

本发明涉及无线网络的资源管理领域，特别是一种异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统，当移动终端更新接入网络时，触发包含有候选网络列表的资源请求消息；在所述候选资源都处于所述本地无线资源管理单元的管理范围时，所述本地无线资源管理单元决策目标网络，在所述候选资源不处于所述本地无线资源管理单元的管理范围时，所述本地无线资源管理单元将本地网络状态信息添加到所述资源请求消息中，由所述协同无线资源管理单元决策目标网络，最后所述终端无线资源管理单元根据所述决策结果接入目标网络中。本发明对异构网络中具有不同特性的接入网络进行联合接入控制和资源调度，在满足业务需求的基础上实现异构网络资源利用率的最大化。

权利要求

1.一种异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

当移动终端更新接入网络时，终端无线资源管理单元触发包含有候选网络列表的资源请求消息；

所述终端无线资源管理单元将所述资源请求消息发送到本地无线资源管理单元，由所述本地无线资源管理单元检查所述候选网络列表中的候选资源；

在所述候选资源都处于所述本地无线资源管理单元的管理范围内时，所述本地无线资源管理单元决策目标网络，并将决策结果发送给所述终端无线资源管理单元；

在所述候选资源不处于所述本地无线资源管理单元的管理范围内时，所述本地无线资源管理单元将本地网络状态信息添加到所述资源请求消息中，发送给协同无线资源管理单元，所述协同无线资源管理单元决策目标网络，并将决策结果发送给所述终端无线资源管理单元；

所述终端无线资源管理单元根据所述决策结果接入目标网络时，根据链路层提供的网络资源信息自适应地调整传输控制协议中的状态变量，有效的利用新网络的传输资源。

2.根据权利要求1所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述本地无线资源管理单元将本地网络状态信息添加到所述资源请求消息中，发送给协同无线资源管理单元之后，还包括向各候选网络的本地无线资源管理单元发送状态信息请求，各候选网络的本地无线资源管理单元将本地网络状态信息，发送给所述协同无线资源管理单元。

3.根据权利要求2所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述状态信息请求发送到所述协同无线资源管理单元的管理域内的本地无线资源管理单元，或通过其他协同无线资源管理单元发送到所述其他协同无线资源管理单元管理域内的本地无线资源管理单元中。

4.根据权利要求1所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述移动终端更新接入网络，发生在移动终端产生新业务时或移动终端进入多网络重叠覆盖的区域时。

5.根据权利要求1所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述候选网络列表中包括可用网络标识、移动终端测定的网络参数、业务特性或/和用户偏好信息。

6.根据权利要求5所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述协同无线资源管理单元决策目标网络的过程采用基于判别的简单策略。

7.根据权利要求5所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述协同无线资源管理单元决策目标网络的过程采用决策函数，所述决策函数为所述网络参数归一化的和，并在每个归一化的网络参数上根据所述用户偏好信息设定权值。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的异构无线网络中的协同资源管理方法，其特征在于：所述添加到资源请求消息中的本地网络状态信息包括容量、小区负载、覆盖区域、带宽或/和价格。

说明书

异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统

技术领域

[0001] 本发明涉及无线网络的资源管理领域，特别是一种异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统。

背景技术

[0002] 在目前的无线网络研究中普遍认为，未来4G通信网络本质上是多种异构无线网络融合的环境，多无线接入(Multi-radio Access)的概念被认为是未来无线网络最有可能的存在形式。J.Sachs，H.Wiemann，J.Lundsjo，P.Magnusson发表的题为“Integration of multi-radio access in a beyond 3G network”(参见Proceedings of PIMRC，Sept.2004，Vol.2，pp.757-762)的文章，P.Beming，M.Cramby，N.Johansson，J.Lundsjo，G.Malmgren，J.Sachs发表的题为“Beyond 3G radio access network reference architecture”(参见Proceedings of VTC 2004 Spring，pp.2047-2051)的文章，L.Jorguseski，R.Prasad发表的题为“Overview of Radio Resource Management(RRM)Issues in Multi-radio Access Systems”( 参 见 7thEuropean Conference on Wireless Technology，2004，pp.97-100)的文章，以及P.Magnusson，F.Berggren，I.Karla，R.Litjens，F.Meago，Haitao Tang，R.Veronesi发表的题为“Multi-Radio Resource Management for Communication Networks beyond 3G”( 参 见 Proceedings of VTC 2005 Fall，Sept.2005，Vol.3，pp.1653-1657)的文章中对此做了描述。为满足未来异构网络融合的发展需要，在任何环境下为用户提供最佳连接，保证无缝的 高效可靠的服务，提高融合网络的整体性能和效率，异构无线网络中的协同无线资源管理问题尤为重要。

[0003] 传统无线资源管理都是针对单一网络内部的资源进行管理，没有考虑其他网络的可用资源，其目标是在有限带宽的条件下，为该网络内的无线用户终端提供业务质量保障。但是这种孤立的资源管理方式，不能有效的利用未来多无线接入的网络能力，存在下面的缺点：

[0004] 当用户产生新业务需要接入无线网络的时候，由于用户不知道当前网络情况，可能会出现某些网络空闲没有用户接入，而另一些网络负载过重导致新用户阻塞，无法保障不同特征业务的服务质量。

[0005] 另一方面，异构无线网络面对的用户是移动的，当用户移动到某个网络的边缘时，需要切换到其他可用的网络，由于用户不知道哪个网络能够满足业务需求，而随机的选择网络可能导致业务中断，不能保证平滑的垂直切换，无法保证用户的无缝移动性和业务的连续性。

[0006] 综上所述，传统无线资源管理是单一网络内部的功能，不能满足未来异构网络融合的需求，无法协调各无线网络之间的资源，无法根据用户的业务特性实时地分配最佳网络资源，服务质量无法保证，网络的资源利用率低。

发明内容

[0007] 本发明克服了上述缺点，提供一种异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统。

[0008] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种异构无线网络中的协同资源管理方法，包括如下步骤：

[0009] 当移动终端更新接入网络时，终端无线资源管理单元触发包含有候选网络列表的资源请求消息；

[0010] 所述终端无线资源管理单元将所述资源请求消息发送到本地无线资源管理单元，由所述本地无线资源管理单元检查所述候选网络列表中的候选资源；

[0011] 在所述候选资源都处于所述本地无线资源管理单元的管理范围内时，所述本地无线资源管理单元决策目标网络，并将决策结果发送给所述终端无线资源管理单元； [0012] 在所述候选资源不处于所述本地无线资源管理单元的管理范围内时，所述本地无线资源管理单元将本地网络状态信息添加到所述资源请求消息中，发送给协同无线资源管理单元，所述协同无线资源管理单元决策目标网络，并将决策结果发送给所述终端无线资源管理单元；

[0013] 所述终端无线资源管理单元根据将所述决策结果接入目标网络时，根据链路层提供的网络资源信息自适应地调整传输控制协议中的状态变量，有效的利用网络的传输资源。

[0014] 所述本地无线资源管理单元将本地网络状态信息添加到所述资源请求消息中，发送给协同无线资源管理单元之后，还可包括向各候选网络的本地无线资源管理单元发送状态信息请求，各候选网络的本地无线资源管理单元将本地网络状态信息，发送给所述协同无线资源管理单元。

[0015] 所述状态信息请求可发送到所述协同无线资源管理单元的管理域内的本地无线资源管理单元，或通过其他协同无线资源管理单元发送到所述其他协同无线资源管理单元管理域内的本地无线资源管理单元中。

[0016] 所述候选网络列表中可包括可用网络标识、移动终端测定的网络参数、业务特性或/和用户偏好信息。

[0017] 所述移动终端更新接入网络，可发生在移动终端产生新业务时或移动终端进入多网络重叠覆盖的区域时。

[0018] 所述协同无线资源管理单元决策目标网络的过程可采用基于判别的简单策略。 [0019] 所述协同无线资源管理单元决策目标网络的过程可采用决策函数，所述决策函数为所述网络参数归一化的和，并在每个归一化的网络参数上根据所述用户偏好信息设定权值。

[0020] 所述添加到资源请求消息中的本地网络状态信息可包括容量、小区负载、覆盖区域、带宽或/和价格。

[0021] 本发明从整体考虑异构网络无线资源的角度出发，对异构网络中具有不同特性的接入网络进行联合的接入控制和资源调度，在满足业务需求的基础上实现异构网络资源利用率的最大化。此外，基于策略的协同资源管理为运营商和网络供应商提供了灵活的方案来展开配置并将商业策略与整体网络的运作关联起来，对资源进行统一的管理，达到全局资源最优使用和最大化系统收益的目标。

附图说明

[0022] 图1为本发明实施例一的控制流程图；

[0023] 图2为本发明实施例二的原理框图；

[0024] 图3为采用本发明实现的集中式部署方案示意图；

[0025] 图4为采用本发明实现的分布式部署方案示意图；

[0026] 图5为本发明中资源请求消息的包格式示意图；

[0027] 图6为依据系统吞吐量对基于策略的资源分配算法和随机资源分配算法进行的比较示意图；

[0028] 图7为标准TCP和HA-TCP的拥塞窗口示意图；

[0029] 图8为标准TCP和HA-TCP发送的数据报序列号示意图。

具体实施方式

[0030] 实施例一：为一种异构无线网络中的协同资源管理方法的优选实施例，如图1所示为本实施例的控制流程图，包括如下步骤：

[0031] 步骤11，当移动终端产生新业务，或进入多网络重叠覆盖的区域时，即收到的各网络信号强度大于该网络信号阈值持续一段时间(大于阈值能够使用该网络进行通信，小于阈值无法连接到该网络)，终端无线资源管理单元(以下简称T-RRM)就开始测量和收集各无线网络的参数、业务特性及用户偏好，之后触发资源请求(以下简称R-REQ)消息，该请求消息包含一个候选网络列表，该列表主要包括可用网络标识、及终端测得的上述网络参数(例如：信号强度、误码率等)和基本的用户信息，所述用户信息包括发起请求的业务类型、用户的网络选择偏好和用户标识等。

[0032] 步骤12，T-RRM把该R-REQ消息发送给信号质量最佳或者当前有连接的本地无线资源管理单元(以下简称S-RRM)；

[0033] 步骤13，所述S-RRM检查候选网络列表中所有候选子网是否都在S-RRM所管理的范围内，如果在其管理域内则进行步骤14，否则进行步骤15；

[0034] 步骤14，所述S-RRM基于资源分配算法判决目标网络并进行步骤17； [0035] 步骤15，添加本地网络状态信息(例如：容量、小区负载、覆盖区域、带宽、价格等)后重新封装R-REQ消息，通过信息报告功能发送给协同无线资源管理单元(以下简称Co-RRM)。Co-RRM收到所述R-REQ消息后， 向其管理域内各候选网络的S-RRM发送信息请求，各候选网络的S-RRM通过信息报告功能向Co-RRM报告本地网络状态信息，如果某些候选网络不在其管理域内，Co-RRM向其他Co-RRM发送信息请求，相应的Co-RRM会报告其管理域内更候选网络的S-RRM的网络状态信息。

[0036] 步骤16，所述Co-RRM基于资源分配策略判决目标网络并进行步骤17； [0037] 步骤17，网络分配决策结果通过3层协议传输给T-RRM，T-RRM执行接入请求或垂直切换。

[0038] 在本发明中，Co-RRM基于资源分配算法为相应的移动终端做出多无线接入选择决策，之后通告目标S-RRM执行接入控制，当移动终端连接到新的S-RRM后，通知旧的S-RRM断开旧的链路。

[0039] 本发明为Co-RRM提出了一种基于策略的无线资源分配方法，为运营商和网络供应商提供了灵活的方案，使整体网络的运作与商业策略关联起来。策略可以定义为一种高层声明指示，其制定规则，根据一些网络运营商偏好来引导网络行为。策略通过使用一组策略规则来实施，其中每个策略规则包括一组条件和一组行为。

[0040] 我们定义R为对应的无线接入技术(RAT)候选子集，在异构无线网络中，R可以是{GPRS，UMTS，WiMAX，WLAN}。定义RAT分配策略p可以用函数f来表达，它为用户终端的每个业务提供一个合适的RAT。

[0041] 从数学上说，策略p可以表示为：p＝f(η，δ，…，μ)∈R

[0042] 其中，变量η，δ，μ是资源分配策略的输入信息，例如，业务类别、可用带宽、小区负载、接收信号强度、价格等。

[0043] 作为示例，下面定义了UMTS和WLAN融合网络场景中的一些简单的基础策略： [0044] 基于业务类别的简单策略，通过判别业务类别是否为实时业务，当业 务类别为实施业务时接入蜂窝通信系统，为非实时业务接入无线接入网络)：

[0045] 基于移动性的简单策略，高移动性的终端接入具有较大覆盖范围的网络，低移动性的终端接入具有较小覆盖范围的网络：

[0046]

[0047] 基于带宽的简单策略，宽带业务接入速率高的网络，窄带业务接入速率低的网络：

[0048]

[0049] 根据这些简单的基础策略，进一步说明考虑多个参数时的较复杂策略，我们定义一个决策函数：

[0050] f＝wη·N(η)+wδ·N(δ)+…+wμ·N(μ)(∑wi＝1)

[0051] 决策函数是每个参数归一化(N(x))的和，归一化使得不同单位的值有意义，在每个归一化的参数上乘以权值(wx)来反映用户偏好或运营商的策略。依据用户偏好或者运营商依据各参数的重要性来指定权值(wx)，各权值之和是1。我们知道，当一个网络A提供的带宽是另一个网络B的两倍，但是网络A的价格也是网络B的价格两倍的时候，网络A与网络B应该是等同的，即决策函数值相等，考虑到对数函数能够反映这种逻辑 我们采用对数函数对参数实行归一化。

[0052] 当Co-RRM在两个候选网络中决策目标网络时，如果考虑三个参数：可用带宽(B)、价格(C)、接收信号强度(S)，可以给出两个候选网络的 决策函数：

[0053] f1＝wb·In(B1)+wc·In(1/C1)+ws·In(S1)

[0054] f2＝wb·In(B2)+wc·In(1/C2)+ws·In(S2)

[0055] 哪个网络的决策函数值大，就把这个网络分配给相应的业务，我们可以通过f1-f2的值来决策，f1-f2＞0说明网络1优于网络2，f1-f2＜0说明网络2优于网络1，决策函数值最大的网络就是最佳网络。

[0056] 用一个简单的场景说明决策函数的作用。假设一个移动终端在两个无线网络的重叠覆盖区域内：网络1提供11Mbps带宽，价格1元/时；网络2提供22Mbps带宽，价格2元/时；决策函数如果只考虑带宽和价格两个参数时：

[0057] f1＝wb·In(11Mbps)+wc·In(1/1) f2＝wb·In(22Mbps+wc·In(1/2) [0058] f1-f2＝wb·In(11/22)+wc·In(2/1)＝In2·(wc-wb)

[0059] 因此，如果用户或者运营商认为“价格比带宽重要”而指定wc＞wb，则决策函数f1＞f2，网络1对用户来说最优；如果用户或者运营商认为“带宽比价格重要”而指定wc＜wb，则f1＜f2，网络2对用户来说最优。

[0060] 如果用户认为价格永远是最重要的，就可以通过指定wc＝1，其他权值为0，使得决策函数只比较各候选网络的价格来判决最佳网络。

[0061] 如果用户认为带宽永远是最重要的，就可以通过指定wb＝1，其他权值为0，使得决策函数只比较各候选网络的带宽来判决最佳网络，这种策略使得用户总是接入相对空闲的网络，能够间接的达到各网络的负载均衡。

[0062] 实施例二，为一种异构无线网络中的协同资源管理方法的优选实施例。如图2所示为本实施例的原理框图，主要包括终端无线资源管理单元(以下简称T-RRM)，设置在移动终端侧，用于测量各无线网络的参数(例 如：信号强度、可用带宽等)和业务类型(例如：实时业务、非实时业务等)及用户偏好(例如：偏好价格、偏好安全等)，当有新业务产生或者测量到多个重叠网络，可能发生垂直(不同网络间)切换时，触发资源请求消息(以下简称R-REQ)，该请求消息包含一个候选子网列表，该列表主要包括可用子网标识、终端接收到的信号强度，以及基本的用户信息(例如：发起请求的业务类型、用户的网络选择偏好和用户标识等)，T-RRM还用来协助终端的垂直切换管理，在切换判决阶段为决策实体提供测量参数，在切换执行阶段通过自适应地调整资源使用方式有效地利用新的网络资源。本地无线资源管理单元(以下简称S-RRM)功能实体，设置在各网络内部的资源管理实体上(例如：GSM网络的BSC，WCDMA网络的RNC，WiMAX网络的BS，WLAN网络的AC等)，用于传统的无线资源管理(例如接入控制、拥塞控制、水平(同一网络内)切换、分组调度和功率控制)，当接收的资源请求消息(R-REQ)中的候选子网不全在其管理区域内时，添加本地网络状态信息(例如：容量、小区负载、覆盖范围、带宽、价格等)后重新封装此R-REQ并发送给协同无线资源管理单元(以下简称Co-RRM)；Co-RRM设置在网络侧，用于协调异构网络之间的无线资源，能够对各S-RRM进行统一的管理和协调，根据无线网络的参数(例如：优先分配给信号强度大、可用带宽大的网络)和业务类型(例如：语音业务分配给GSM网络、视频业务分配给WLAN网络)及用户偏好(例如：偏好价格低分配给WLAN网络、偏好安全性高分配给GSM网络)为终端用户提供最佳网络资源，保证平滑的垂直(不同网络间)切换，实现异构网络间的负载均衡和资源有效利用。

[0063] 不同功能实体之间的交互主要包括信息报告功能和决策传送功能。信息报告功能，T-RRM通过信息报告功能把资源请求(R-REQ)消息发送给 S-RRM，S-RRM通过信息报告功能把重新封装过的资源请求(R-REQ)消息发送给管理它的Co-RRM，当Co-RRM需要某S-RRM的网络参数时，S-RRM通过信息报告功能向Co-RRM报告其网络状态参数。不同的Co-RRM实体之间可以通过信息报告功能交互信息，使Co-RRM能够获得不在其管理域内的S-RRM的网络参数。决策传送功能，S-RRM通过决策传送功能把水平切换决策的目标网络信息发送给T-RRM，Co-RRM通过决策传送功能把垂直切换决策的目标网络信息发送给T-RRM，使得T-RRM执行决策。

[0064] 如图3中所示，为采用本发明协同无线资源管理实现的集中式部署方案示意图。 [0065] Co-RRM从各无线接入技术(RAT)的本地无线资源管理单元中分离出来，部署处于网络中心的独立的网络实体上，对其管理范围内的各S-RRM进行统一的管理和协调，Co-RRM和S-RRM之间通过开放的接口互联，不同的Co-RRM实体之间也可以通过开放的接口交互信息，使Co-RRM能够获得不在其管理域内的S-RRM的网络参数。集中式的部署方案很容易实现对无线网络资源的统一协调管理，Co-RRM实体和S-RRM实体之间通过定义一个开放的接口使得来自不同厂商的设备可以兼容，这种功能分离的方式也会减少资源管理策略和算法升级时的工作量，但是缺点是Co-RRM与S-RRM之间的交互需要较大的时间开销和占用较多的网络资源。

[0066] 如图4中所示，是采用本发明协同无线资源管理实现的分布式部署方案示意图。 [0067] Co-RRM功能实体和各无线接入技术(RAT)的本地无线资源管理单元部署在同一网络实体上，这些网络实体之间对等连接，Co-RRM和S-RRM之间通过内部接口交互，不同的Co-RRM实体之间可以通过开放的接口交互信息，使Co-RRM能够获得其他网络实体中S-RRM的网络参数。分布式 的部署方案可扩展性非常好，添加新的网络实体不会改变之前的网络结构，Co-RRM实体与本地S-RRM实体之间通过厂商定义的内部接口交互信息，Co-RRM实体通过对等(peer to peer)连接获得其他网络实体中S-RRM的网络参数。但是缺点是各网络实体之间点到点的对等连接只有在各无线接入技术(RAT)之间极紧耦合时才能实现，需要各网络内部的资源管理实体(例如：GSM网络的基站控制器(BSC)，WCDMA网络的无线资源控制器(RNC)，WiMAX网络的无线资源控制器(RRC)，WLAN网络的接入控制器(AC)等)之间能够通过开放的接口交互信息，当前技术很难在3GPP系统和非3GPP系统之间实现这种极紧耦合方案；另外随着网络实体数目的增加，各实体之间的连接数目将以指数形式增加，而导致的网络规模问题和可测性问题。

[0068] 实际应用当中，运营商可通过自身需求选择适合的方案，实现无线协同无线资源管理。

[0069] 图5是本发明中所述资源请求消息的包格式示意图，主要分为四个部分： [0070] 1.消息报头(HEADER)：包括消息标识，消息编号，还有一些路由信息，包括目标RRM实体的IP地址，下一跳地址等

[0071] 以下是有效负荷(Payload)的字段格式，一共为17个字节。

[0072] 2.候选子网络列表CNL(Candidate sub-Network List)：大小设定为16个字节，每个子网信息单元NIU(sub-Network Information Unit)包含4个字节，一共可以容纳4个候选子网信息单元。填充时按照终端测量网络列表的顺序，也就是按照接收信号强度(RSS)大小依次递减排列。

[0073] 每个子网信息单元NIU(共32比特)的构成如下：

[0074] (1)候选子网类型NT(sub-Network Type)，采用2个比特来标识 网络类型(例如：UMTS0，WLAN1，WiMAX2)；

[0075] (2)候选子网标识，即子网I D号NI D(sub-Network ID)，采用6个比特统一编码当前网络中的小区数，一共可以标识128个小区；

[0076] (3)终端测量的网络参数，目前定义为接收信号强度RSS(Received signal strength)，因为每种网络的信号强度绝对值不具有可比性，我们进行归一化处理后采用4比特编码，分为16个信号强度等级；

[0077] (4)子网负载情况，因为每种网络的负载绝对值不具有可比性，我们采用各网络的负载占总容量的百分比即LP(Load Percentage)表示负载信息，采用7比特编码。当S-RRM向Co-RRM发送R-REQ时添加此项，因为终端无法测量网络容量，所以T-RRM发出的R-REQ此项为全零；

[0078] (5)另外13个比特目前空闲，留给以后填充其他网络信息，如网络价格、带宽等参数。

[0079] 3.用户信息序列UIS(User Information Sequence)：大小为1个字节，包括 [0080] (1)当前业务流标识，或者发起新业务请求类型FID(service Flow ID)：我们假设八种业务，采用3比特编码；

[0081] (2)用户的网络选择偏好UB(User Bias)：四个等级，采用2比特表示； [0082] (3)另外3个比特备用

[0083] 4.冗余校验部分CRC：对传输过程中可能产生的误码进行循环冗余校验，确保消息传递正确。

[0084] 所述终端无线资源管理单元根据决策结果接入目标网络时，采用一种自适应的资源匹配算法，用于T-RRM在垂直切换后根据链路层提供的网络资源信息自适应地调整资源使用方式，使网络工作在最优状态，有效地提 高异构网络传输性能。

[0085] 高性能(即低时延和低的信息丢失率)的垂直(不同无线接入技术(RAT)之间)切换是异构无线网络中的协同无线资源管理的重要功能之一。在Co-RRM的控制下，垂直切换可能是由多种目的引起的，例如为了避免当前RAT信号变差时可能导致的连接断开；为了避免当前RAT过载时可能引起的接入阻塞；还可能为了改善业务的服务质量。 [0086] 为了最大利用有限的无线资源，本发明步骤17中的执行接入请求或垂直切换步骤，采用自适应垂直切换(AVHO)方式，用于T-RRM在垂直切换后根据链路层提供的网络资源信息自适应地调整资源使用方式，该方法结合了IEEE802.21提出的二层触发(L2 trigger)机制，该机制在网络层执行垂直切换之前，通过二层的预先触发建立新的链路，在二层触发(L2trigger)机制中，链路层探测到新网络的信号时，就向网络层传递信息，发起二层切换请求，通过在该机制中的链路层探测信号阶段，增加探测新链路的可用带宽功能，向网络层传递信息时添加切换前后网络的带宽信息，传输层根据网络的带宽信息自适应地调整传输层的参数而有效地利用新网络的传输资源。

[0087] 由于传输控制协议(TCP)是为带宽固定或稳定的有线网络设计的，它在无线网络中不能很好地工作，尤其是在异构多接入环境中，带宽资源不对称，而且在用户移动时会发生急剧变化。慢启动和拥塞避免是标准TCP的两种拥塞控制算法，慢启动阈值(ssthresh)和拥塞窗口(cwnd)是这两种算法的状态变量。本方法提出的切换感知TCP(HA-TCP)在垂直切换过程中，当TCP发送端接收到二层触发信息通告时，将根据下面的公式重新设置ssthresh和cwnd的值。

[0088] ssthresh＝ssthreshold.[BWcurrent/BWbefore]

[0089] cwnd＝cwndold·[BWcurrent/BWbefore]

[0090] 其中BWcurrent是切换之后网络的带宽，BWbefore是切换之前网络的带宽，[BWcurrent/BWbefore]是由二层触发计算并传递给TCP层的。因此TCP发送速率将基于二层触发信息通告进行自适应的调整，并实现更好的资源利用。

[0091] 图6～图8分别是本发明通过仿真获取的系统吞吐量数据图和切换感知TCP的拥塞窗口和发送序列号数据图。

[0092] 本发明通过NS(Network Simulator，网络模拟)软件进行仿真证明取得了很好的效果。具体描述如下：

[0093] 在已有的HMIPv6仿真平台上实现了Co-RRM功能。在该平台上，具有T-RRM功能的双模终端可以基于移动IP在UTRAN和WLAN之间无缝漫游。该Co-RRM实体位于负责不同类型的接入技术之间移动性管理的MAP(移动锚接点)中。本地S-RRM位于UTRAN的RNC和WLAN的AC中。

[0094] 图6示出了依据系统吞吐量对基于策略的资源分配算法和随机资源分配算法进行的比较，其中上方的曲线是基于策略的资源分配算法，下方的曲线基于随机资源分配算法。场景中假设了同一个MAP管理下的3个UTRAN小区和3个WLAN网络。10个移动终端产生比特率为20kbps的TCP通信流以及比特率为2Mb/s的UDP通信流。采用基于业务类别的简单策略：将TCP业务分配给UTRAN，UDP业务分配给WLAN，因为UTRAN支持的速率是384kbps，而WLAN提供的带宽是11Mbps。在仿真中，10个TCP业务在仿真开始时开启，10个UDP业务按时间逐个开启。仿真结果参考图6。

[0095] 图7和图8示出切换感知TCP(HA-TCP)的拥塞窗口和发送序列号数据图，场景中假设了3个不同带宽的网络在同一个无线业务区域中共存，两个不重叠的WLAN位于一个UTRAN覆盖范围内，分别具有2Mbps和1Mbps 的带宽，UTRAN具有384kbps的带宽。移动终端从WLAN1的覆盖范围移动到WLAN2的覆盖范围内。

[0096] 图7示出标准TCP和HA-TCP的拥塞窗口大小。初始拥塞窗口(cwnd)为1，慢启动阈值(ssthresh)为20。可以看到，当移动终端在WLAN1的覆盖范围内时，TCP发送端持续增大拥塞窗口，当移动终端从WLAN1垂直切换到UTRAN时，网络带宽急剧减小，缓冲区开始被装满。当发生了数据报丢失或者不必要的重传时，标准TCP发送端认为发生了网络拥塞，使用按乘法倍减规则将ssthresh设置为当前拥塞窗口的一半，并将cwnd减小为1，这样的情况发生了多次。而HA-TCP则是立即减小发送速率，避免了大量数据报的丢失和不必要的重传。当移动终端移动切换到WLAN2时，网络带宽急剧增加，标准TCP由于ssthresh没有发生改变，拥塞窗口还是很小。而HA-TCP则立即增加发送速率，有效地利用了新增的可用带宽。

[0097] 图8示出标准TCP和HA-TCP发送的数据报序列号。该图指出，由于本方案减少了缓冲区的溢出和数据报的丢失，所以传输过程比标准TCP更平滑。

[0098] 以上对本发明所提供的异构无线网络中的协同资源管理方法及其系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。