用于防止分组信道超时的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于防止通信网络中的分组信道超时的通信系统、高速缓存、计算机可读介质和方法。该方法包括：将数据从高速缓存(18)发送给用户终端(16d)，其中高速缓存(18)位于接口装置(12a-c)；确定数据没有经过核心网络(14)而从高速缓存(18)发送给用户终端(16d)；以及生成哑消息(20)，并且将其通过核心网络(14)发送给具有因特网协议IP地址的装置(22)。
【专利说明】用于防止分组信道超时的方法和系统
【技术领域】
[0001]一般来说，本发明涉及系统、软件和方法，以及更具体来说，涉及用于防止通信网络中的分组信道超时的机构和技术。
【背景技术】
[0002]在过去数年期间，诸如计算机、移动电话、游戏控制台、个人数字助理等的计算装置极大地发展，使得它们能够接收大量内容。内容的大多数、例如媒体文件通过通信网络到达计算装置。内容可存储于分布在通信网络的不同位置的高速缓存中，供准备内容传递。
[0003]按传统，高速缓存位于通信网络的核心网络上游，通常在网络外部。近来，为了改进最终用户的内容访问，高速缓存位于通信网络内部，有时在核心网络下游。因此，在从位于通信网络内部的高速缓存来检索内容时，提供给用户终端的数据流可能没有经过高速缓存上游的接口。在这种情况下，数据流在高速缓存开始并且通过下游接口转到客户端，从而绕过核心网络。这个过程是有利的，因为它可节省高速缓存之上的所有接口的因特网经转和传输成本。
[0004]但是，这种方式产生如下问题。例如，在第三代合作伙伴项目(3GPP)移动网络中，在核心网络与用户终端之间建立分组数据协议(rop)上下文供数据传输。但是，对3GPP标准的运营商要求在于，定时器应当存在于核心网络中，并且这个定时器配置成在不活动时、即在PDP上下文中没有传送数据时超时，并且释放PDP上下文。
[0005]因此，如果没有数据通过连接发送给用户终端，则该连接可超时，并且该连接可被拆卸。一个示例是宽带码分多址(WCDMA)网络中的上述PDP上下文。另一个示例是长期演进(LTE)网络中的增强分组服务(EPS)承载。其它网络遭受同样的问题，但是为了简洁起见，以下论述仅参照WCDMA和LTE网络。
[0006]如果没有数据经过WCDMA或LTE中的核心网络，则不活动定时器将触发PDP上下文/EPS承载被释放。当内容由用户终端从位于核心网络之下、例如WCDMA中的无线电网络子系统(RNS)或者LTE中的eNB的高速缓存来检索时，那个内容将不经过核心网络。如果没有数据在所配置时间极限之内经过核心网络，则释放PDP上下文/EPS承载。用户终端发送/接收可能经过核心网络的其它业务的概率随着从高速缓存检索的对象的增加大小而降低。
[0007]当核心网络不活动定时器到期时，指示WCDMA中的无线电接入网(RAN)释放TOP上下文。按照3GPP标准，不存在RAN拒绝PDP上下文释放的可能性。如果核心网络不知道RAN中的高速缓存(这是最可能的情况)，则不存在阻止核心网络释放PDP上下文/EPS承载的现有手段。
[0008]解决这个问题的一种方式是从运行于用户终端的应用发送保持有效信号。但是，对于这种情况，用户终端不知道如下事实:它正访问核心网络下游的高速缓存而不是核心网络上游的因特网服务器。因此，用户终端在内容从核心网络下游的高速缓存来接收的会话期间不知道发送保持有效信号的需要。[0009]此外，进一步加剧这个问题是如下事实:核心网络中的不活动定时器的特性在运营商之间改变，例如从5到15分钟。这意味着，当释放PDP上下文时，会中断从高速缓存对用户终端所播放的、超过5至15分钟的正进行视频会话。取决于客户端应用，视频从开头重新开始或者完全不重新开始。在最佳情况下，在重新建立PDP上下文的同时，将存在数秒的视频流的中断。
[0010]备选地，用户终端与高速缓存之间的连接也可断开，并且从开头手动重新开始内容。这是用户终端相关的。但是，中断从高速缓存到用户终端的内容传输对用户是讨厌的，特别是当内容为视频文件时。
[0011]相应地，期望提供避免上述问题和缺点的装置、系统和方法。
【发明内容】
[0012]期望将例如内容等资产从最适于用户的位置提供给用户。适当位置可以是最接近用户的位置。这样，从最接近用户的位置来接收内容释放网络的带宽，和/或减少用于接收资产的时间。因此，网络运营商在更靠近用户的这些位置提供高速缓存。但是，这些位置可哄骗通信网络的核心网络认为不存在来自和送往用户终端的数据业务。因此，用户终端与核心网络之间的分组信道超时，从而确定预期内容的下载过程的中断。接下来论述的新实施例克服了这些问题的一部分。
[0013]按照一个示范实施例，存在一种用于防止通信网络中的分组信道超时的方法。通信网络具有连接到核心网络的接口装置，并且接口装置配置成将用户终端连接到核心网络。该方法包括将数据从高速缓存发送给用户终端的步骤，其中高速缓存位于接口装置。该方法还包括下列步骤:确定数据没有经过核心网络而从高速缓存发送给用户终端的步骤；以及生成哑消息，并且将其通过核心网络发送给具有因特网协议IP地址的装置，以便防止分组信道的释放的步骤。
[0014]按照另一个示范实施例，存在一种通信网络，其配置成在沿分组信道没有传送数据时使分组信道超时。通信网络包括:核心网络，配置成建立用户终端与核心网络之间的分组信道；以及接口装置，位于用户终端与核心网络之间，并且配置成将用户终端连接到核心网络。网络还包括高速缓存，其位于接口装置，并且配置成向用户终端提供内容。网络还包括不活动定时器，其配置成在核心网络与用户终端之间没有传送数据时触发分组信道的释放。接口装置配置成在数据从高速缓存发送给用户终端时经过核心网络向具有因特网协议IP地址的装置发送哑消息，使得不活动定时器没有释放分组信道。
[0015]按照另一个示范实施例，存在一种包括计算机可执行指令的计算机可读介质，其中指令在由处理器运行时实现用于防止通信网络中的分组信道超时的方法，通信网络具有连接到核心网络的接口装置，并且接口装置配置成将用户终端连接到核心网络。该方法包括以上针对方法实施例所述的步骤。
[0016]按照又一个示范实施例，存在一种高速缓存，其用于存储内容并且用于防止通信网络中的分组信道被释放。高速缓存包括处理器，其配置成确定数据从高速缓存发送给连接到通信网络的接口装置的时间，从通信网络接收关于数据没有经过通信网络的核心网络而从高速缓存发送给用户终端的指示，以及生成哑消息，并且将其通过核心网络发送给具有因特网协议IP地址的装置，或者指示接口装置生成并且发送哑消息。[0017]因此，一个目的是克服前一小节所述缺陷的一部分，并且提供一种甚至在没有数据通过核心网络传递给用户终端时也防止核心网络使分组信道超时的机构。独立权利要求的一个或多个有利地提供用于在数据绕过核心网络时防止分组信道超时的这种机构。这个机构将确保待传递给用户的内容没有因信道分组的超时而被中断或丢弃，因而产生用户的愉快体验以及内容的更快传递。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]结合在本说明书中并且构成其组成部分的附图示出一个或多个实施例，并且连同描述一起来说明这些实施例。附图包括:
图1是按照一个示范实施例、具有高速缓存以及用于防止分组信道超时的机构的通信网络的不意图；
图2是按照一个示范实施例、具有高速缓存以及用于防止分组信道超时的机构的WCDMA网络的示意图；
图3是按照一个示范实施例、具有高速缓存以及用于防止分组信道超时的机构的LTE网络的不意图；
图4是按照一个示范实施例、具有高速缓存以及用于防止分组信道超时的机构的GSM网络的不意图；
图5是按照一个示范实施例、用于在用户终端与核心网络之间不存在业务时防止分组信道超时的方法的流程图；以及
图6是机构或高速缓存的示意图。
【具体实施方式】
[0019]示范实施例的以下描述参照附图。不同附图中的相同参考标号标识相同或相似元件。以下详细描述并不是限制本发明。本发明的范围而是由所附权利要求书来限定。为了简洁起见，针对WCDMA、LTE和GSM网络的术语和结构来论述以下实施例。但是，接下来要论述的实施例并不局限于这些通信网络，而是可适用于其它类型的通信网络。
[0020]本说明书中通篇提到的“一个实施例”或“实施例”表示结合一个实施例所述的具体特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此，词语“在一个实施例中”或“在实施例中”在本说明书的各个位置中的出现不一定都表示同一个实施例。此外，具体特征、结构或特性可按照任何适当方式结合在一个或多个实施例中。
[0021]按照一个示范实施例，存在一种用于在没有来自用户终端的数据经过核心网络时防止通信网络中的分组信道超时的新机构。这个机构在图1中示出，其中通信网络10具有连接到核心网络14的接口装置I2a-C，并且接口装置I2a-C配置成将用户终端16a_d连接到核心网络14。接口装置12a-c可包括控制装置12a和基站12b_c。机构17可在接口装置12a-c的任何元件或核心网络14中处实现。在一个应用中，机构17可分布在网络的所有这些元件。机构17可实现为硬件、软件或者两者的组合。
[0022]机构17的功能性监测数据(例如内容)从高速缓存18发送给用户终端16a的时间。备选地，由通信网络通知机构17关于数据从高速缓存发送给用户终端的时间。要注意，从高速缓存18到用户终端16d的数据传输沿用户终端16d与核心网络14之间已经建立的分组信道19a-c发生。在LTE网络的上下文中，分组信道是EPS承载，而在WCDMA的上下文中，分组信道是PDP上下文。高速缓存18可位于接口装置12a-c。在一个应用中，机构17可位于高速缓存18中。
[0023]功能性还包括确定数据没有经过核心网络而从高速缓存发送给用户终端的步骤。基于这个信息，功能性生成哑消息20，并且将其通过核心网络14发送给具有因特网协议(IP)地址的装置22。装置22可以是例如路由器。装置22可位于通信网络10外部。具有IP地址的其它装置可用来代替路由器。图1未示出不活动定时器24，其配置成在没有来自用户终端16d(或者任何其它用户终端)的数据经过核心网络14时使分组信道19a-c超时。虽然此图示出核心网络与用户终端16d之间的分组信道，但是本领域的技术人员会知道，任何用户终端16a-d可处于这个位置中。
[0024]因此，当机构17的功能性确定业务数据没有经过核心网络14而在高速缓存18与用户终端16d之间来交换时，该功能性生成哑消息20，并且将其通过核心网络14发送，以防止分组信道的释放。
[0025]用于防止通信网络中的分组信道超时的上述新机构可适用于各种通信网络。图1示出通用通信网络。但是，为了更好地了解新机构及其对于各种网络的位置，现在针对WCDMA.LTE和GSM网络来论述。本领域的技术人员在阅读本公开之后会了解如何以适当修改在其它通信网络中实现同样的机构。为此，本申请中没有针对所有现有通信网络来论述新机构。
[0026]按照图2所示的一个示范实施例，WCDMA网络可修改成实现上述新机构。图2示出具有核心网络52和RAN 54的WCDMA网络50。RAN 54包括一个或多个无线电网络子系统(RNS) 56a-b。每个RNS包括无线电网络控制器(RNC) 58以及由RNC 58所连接和控制的一个或多个基站NodeB 60a_b。
[0027]高速缓存18可位于RNC 58或者位于NodeB 60a_b或者位于两种位置。新机构17也可设置在这些位置之一。用户终端配置成与NodeB 60a_b之一进行通信。因此，对于这个通信网络，接口装置包括RNC 58或NodeB 60a_b中的至少一个。
[0028]新机构17可配置成以规则时间间隔向核心网络52的另一侧的哑路由器22发送哑消息、例如试通(ping)。这个试通将具有与从客户端应用所发送的保持有效消息(其将用户终端与核心网络之间的连接保持开启)相同的效果。要注意，对于WCDMA网络，分组信道是PDP上下文。
[0029]LTE通信网络在图3中示出。LTE网络100具有连接到RAN 103的核心网络(演进分组核心EPC) 102。RAN 103可包括一个或多个基站eNB 104a_b以及位于核心网络102与基站104a-b的一个或多个之间的一个或多个节点106 (为了简洁起见，示出单个节点)。核心网络102可包括移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)和分组数据网络网关(PGW)。用户终端16a连接到基站eNB。高速缓存18和机构17可位于基站eNB 104a_b的任一个、位于节点106的任一个或者位于它们的每个。图1的接口装置对应于RAN 103。分组信道是LTE网络的EPS承载。
[0030]GSM网络在图4中示出。网络150具有核心网络152，其连接到基站子系统(BSS) 154。BSS 154包括基站控制器BSC 156和一个或多个基站收发信台BTS 158a_b。用户终端16a连接到基站158a。高速缓存18和机构17可位于BSC 156或者位于基站BTS158a-b的一个或多个或者位于这些元件的组合处。因此，在这个通信网络中，接口装置包括BSS 154。
[0031]新机构17可在与图2-4所示配置相似的其它通信网络中实现。在一个应用中，新机构可在高速缓存18中实现。因此，机构17的功能性可监测内容被下载到用户终端的时间。当检测到这个动作时，高速缓存18中的功能性可生成哑消息，并且将其通过核心网络发送给哑路由器22。
[0032]上述新功能性可实现为通信网络中的方法。按照图5所示的一个示范实施例，存在一种用于防止通信网络(10)中的分组信道(19a-C)超时的方法。通信网络(10)具有连接到核心网络(14)的接口装置(12a-c)，并且接口装置(12a-c)配置成将用户终端(16d)连接到核心网络(14)。该方法包括:步骤500，将数据从高速缓存(18)发送给用户终端(16d)，其中高速缓存(18)位于接口装置(12a-c);步骤502，确定数据没有经过核心网络
(14)而从高速缓存(18)发送给用户终端(16d);以及步骤504，生成哑消息(20)，并且将其通过核心网络(14)发送给具有IP地址的装置(22)。
[0033]为了便于说明而不是进行限制，图6中示出能够执行按照示范实施例的操作的代表性机构和/或高速缓存的一个示例。硬件、固件、软件或者它们的组合可用于执行本文所述的各种步骤和操作。
[0034]适合于执行示范实施例中所述活动的示范机构/高速缓存600可包括服务器601。这种服务器601可包括中央处理器(CPU)602，其耦合到随机存取存储器(RAM)604和只读存储器(R0M)606。ROM 606也可以是存储程序的其它类型的存储介质，例如可编程ROM(PROM)、可擦PROM(EPROM)等。处理器602可通过输入/输出(I/O)电路608和总线610来与其它内部和外部组件进行通信，以便提供控制信号等。处理器602执行如通过软件和/或固件指令所规定的多种功能，这是本领域已知的。
[0035]服务器601还可包括一个或多个数据存储装置，其中包括硬盘和软盘驱动器612、CD-ROM驱动器614以及能够读取和/或存储信息的其它硬件、例如DVD等。在一个实施例中，可在⑶-ROM 616、磁盘618或者能够便携地存储信息的其它形式的介质上存储和分配用于执行上述步骤的软件。这些存储介质可插入诸如CD-ROM驱动器614、磁盘驱动器612等的装置中并且由其读取。服务器601可耦合到显示器620，其可以是任何类型的已知显示器或呈现屏幕，例如IXD显示器、等离子体显示器、阴极射线管(CRT)等。提供用户输入接口 622，包括诸如鼠标、键盘、话筒、触摸垫、触摸屏、语音识别系统等的一个或多个用户接口机构。
[0036]服务器601可经由网络耦合到其它计算装置，例如陆线和/或无线终端。服务器可以是如同全球局域网(GAN)、例如因特网628中一样的较大网络配置的一部分，它允许到各种陆线和/或移动客户端/监控器装置的最终连接。
[0037]所公开的示范实施例提供用于在用户终端从位于通信网络的核心网络下游的高速缓存来接收内容时防止分组信道超时的高速缓存、方法和计算机程序产品。应当理解，本描述并不是要限制本发明。相反，预计示范实施例涵盖包含在所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内的备选、修改和等效方案。此外，在示范实施例的详细描述中，提出大量具体细节，以便提供对要求保护的本发明的综合理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这类具体细节也可实施各个实施例。[0038]本领域的技术人员也将会理解，示范实施例可作为方法包含在无线通信装置、电信网络中或者包含在计算机程序产品中。相应地，示范实施例可采取完全硬件实施例或者组合硬件和软件方面的实施例的形式。此外，示范实施例可采取计算机可读存储介质上存储的计算机程序产品的形式，其具有在介质中包含的计算机可读指令。可使用任何适当计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)、光存储装置或者诸如软盘或磁带之类的磁存储装置。计算机可读介质的其它非限制性示例包括闪速类型存储器或者其它已知存储器。
[0039]虽然在具体组合的实施例中描述当前示范实施例的特征和元件，但是各特征或元件能够单独使用而无需实施例的其它特征和元件，或者在具有或没有本文所公开的其它特征和元件的各种组合中使用。本申请中提供的方法或流程图可通过计算机可读存储介质中有形包含的供专门编程计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件来实现。
【权利要求】
1.一种用于防止通信网络(10)中的分组信道(19a-c)超时的方法，所述通信网络(10)具有连接到核心网络(14)的接口装置(12a-C)，并且所述接口装置(12a_c)配置成将用户终端(16d)连接到所述核心网络(14)，所述方法包括: 将数据从高速缓存(18)发送给所述用户终端(16d)，其中所述高速缓存(18)位于所述接口装置(12a-c)； 确定所述数据没有经过所述核心网络(14)而从所述高速缓存(18)发送给用户终端(16d);以及 生成哑消息(20)，并且将其通过所述核心网络(14)发送给具有因特网协议IP地址的装置(22)。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 只要数据从所述高速缓存发送给所述用户终端，则向具有IP地址的所述装置发送所述哑消息。
3.如权利要求1所述的方法，还包括: 当所有数据从所述高速缓存发送给所述用户终端时，终止发送所述哑消息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信网络是宽带码分多址，以及所述接口装置包括至少一个无线电网络子系统RNS。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述RNS包括无线电网络控制器RNC以及连接到所述RNC的多个无线电基站，并且所述高速缓存位于所述RNC中或者一个或多个无线电基站中。`
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信网络是全球移动通信系统GSM，以及所述接口装置是基站子系统BSS。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述BSS包括基站控制器BSC以及连接到所述BSS的多个基站收发信台BTS，并且所述高速缓存位于BSC中或者一个或多个BTS中。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信网络是长期演进LTE，并且所述接口装置是无线电基站eNB或者位于所述eNB与所述核心网络之间的节点，以及所述高速缓存位于所述eNB中或者所述节点中。
9.如权利要求1所述的方法，还包括: 以常规时间间隔发送所述哑消息。
10.如权利要求1所述的方法，还包括: 在将所述数据从所述高速缓存发送给所述用户终端之前建立所述用户终端与所述核心网络之间的所述分组信道。
11.如权利要求10所述的方法，还包括: 当所述核心网络的定时器确定对于预定时间量不存在传送给所述用户终端的数据时，释放所述分组信道。
12.如权利要求11所述的方法，其中，当所述哑消息经过所述核心网络传播时，防止释放。
13.如权利要求1所述的方法，其中，具有IP地址的所述装置是路由器。
14.一种通信网络(10)，配置成在没有数据沿分组信道来传送时使所述分组信道(19a-c)超时，所述通信网络(10)包括:核心网络(14)，配置成建立用户终端(16d)与所述核心网络(14)之间的所述分组信道(19a_c)； 接口装置(12a-c)，位于所述用户终端(16d)与所述核心网络(14)之间，并且配置成将所述用户终端(16d)连接到所述核心网络(14)； 高速缓存(18)，位于所述接口装置(12a-c)，并且配置成向所述用户终端(16d)提供内容；以及 不活动定时器(24)，配置成在所述核心网络(14)与所述用户终端(16d)之间没有传送数据时触发所述分组信道(19a-c)的释放， 其中所述接口装置(12a-c)配置成在数据从所述高速缓存(18)发送给所述用户终端(16d)时经过所述核心网络(14)向具有因特网协议IP地址的装置(22)发送哑消息(20)，使得所述不活动定时器(24)没有释放所述分组信道(19a-c)。
15.如权利要求14所述的通信网络，其中，所述接口装置配置成只要所述数据从所述高速缓存发送给所述用户终端，则向具有IP地址的所述装置发送所述哑消息。
16.如权利要求14所述的通信网络，其中，所述通信网络是宽带码分多址，所述接口装置包括至少一个无线电网络子系统RNS，所述RNS包括无线电网络控制器RNC和连接到所述RNC的多个无线电基站，以及所述高速缓存位于所述RNC中或者一个或多个无线电基站中。
17.如权利要求14所述的通信系统，其中，所述通信网络是全球移动通信系统GSM，所述接口装置是基站子系统BSS，所述BSS包括基站控制器BSC和连接到所述BSS的多个基站收发信台BTS，以及所述高速缓存位于所述BSC中或者一个或多个BTS中。
18.如权利要求14所述的通信系统，其中，所述通信网络是长期演进LTE，所述接口装置是无线电基站eNB或者位于所述eN`B与所述核心网络之间的节点，以及所述高速缓存位于所述eNB中或者所述节点中。
19.如权利要求14所述的通信系统，其中，所述核心网络配置成在将所述数据从所述高速缓存发送给所述用户终端之前，建立所述用户终端与所述核心网络之间的所述分组信道。
20.如权利要求14所述的通信系统，其中，具有IP地址的所述装置是路由器。
21.一种包括计算机可执行指令的计算机可读介质，其中，所述指令在由处理器运行时实现用于防止通信网络(10)中的分组信道(19a-c)超时的方法，所述通信网络(10)具有连接到核心网络(14)的接口装置(12a_c)，并且所述接口装置(12a_c)配置成将用户终端(16d)连接到所述核心网络(14)，所述方法包括: 将数据从高速缓存(18)发送给所述用户终端(16d)，其中所述高速缓存(18)位于所述接口装置(12a-c)； 确定所述数据没有经过所述核心网络(14)而从所述高速缓存(18)发送给用户终端(16d);以及 生成哑消息(20)，并且将其通过所述核心网络(14)发送给具有因特网协议IP地址的装置(22)。
22.一种用于存储内容并且用于防止通信网络(10)中的分组信道(19a-c)被释放的高速缓存(18)，所述高速缓存(18)包括:处理器(602)，配置成， 确定数据从所述高速缓存(18)发送给连接到所述通信网络(10)的接口装置(12a-c)的用户终端(16d)的时间； 从所述通信网络(10)接收关于所述数据没有经过所述通信网络(10)的核心网络(14)而从所述高速缓存(18)发送给所述用户终端(16d)的指示；以及 生成哑消息(20)，并且将其通过所述核心网络(14)发送给具有因特网协议IP地址的装置(22)，或者指示所述接口装置(12a`-c)生成并且发送所述哑消息(22)。
【文档编号】H04W76/04GK103875305SQ201180074157
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2011年10月14日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】L.沃格特, F.佩斯森 申请人:瑞典爱立信有限公司