[發(fā)明專利]用于選擇最優(yōu)接入并在接入之間無縫轉(zhuǎn)移的協(xié)作方案

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180071312.6
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103563451B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 海姆·勒;吳煒;羅文凡
• 申請（專利權(quán)）人: 黑莓有限公司
• 主分類號(hào): H04W48/14
• 分類號(hào): H04W48/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 蘇志蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及通信系統(tǒng)及其操作方法。在一個(gè)方案中，本發(fā)明涉及用于在無線通信環(huán)境中(例如在卸載移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí))選擇最優(yōu)接入網(wǎng)的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

近些年來，將移動(dòng)設(shè)備用于數(shù)據(jù)應(yīng)用已變得日益流行。該流行已導(dǎo)致了移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的相應(yīng)增長，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)計(jì)劃從2009年至2014年增加39倍。這種增長引起了針對附加網(wǎng)絡(luò)容量的需求，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商獲取新的許可頻譜。同時(shí)，其使得現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)更加緊張，導(dǎo)致針對其關(guān)聯(lián)的接入、傳輸和回程基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)成為必要。由于運(yùn)營商的成本結(jié)構(gòu)及其針對數(shù)據(jù)應(yīng)用的當(dāng)前收費(fèi)模型，因此通過增加來自更高業(yè)務(wù)量的收入來抵消這些升級(jí)的成本導(dǎo)致了其他挑戰(zhàn)。因此，運(yùn)營商被驅(qū)動(dòng)采納新的模式，以降低其每字節(jié)數(shù)據(jù)成本。當(dāng)前吸引運(yùn)營商的一個(gè)這種方案是：將其移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)卸載到備選接入網(wǎng)。采用該方案有助于減輕對昂貴的無線電接入和回程網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需要，同時(shí)減輕了對許可頻譜的使用負(fù)載。

為了完全實(shí)現(xiàn)卸載的優(yōu)勢，移動(dòng)設(shè)備要么應(yīng)當(dāng)在通信會(huì)話期間當(dāng)更優(yōu)化的接入方法變得可用時(shí)切換到該更優(yōu)化的接入方法，要么應(yīng)當(dāng)備選地在發(fā)起新會(huì)話時(shí)選擇可用的最優(yōu)化的接入方法。更先進(jìn)的方案涉及對多種接入技術(shù)和方法的同時(shí)使用，以實(shí)現(xiàn)在接入之間更加無縫的轉(zhuǎn)移，增加吞吐量，并通過路徑分集來提升性能度量。用于卸載的備選接入網(wǎng)技術(shù)包括：基于能夠提供高吞吐量的IEEE802.11x標(biāo)準(zhǔn)的無線保真(WiFi)(例如，在802.11n的情況下是數(shù)百M(fèi)bps)。將WiFi用于卸載來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個(gè)當(dāng)前示例是第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)。然而，3GPP并未規(guī)定實(shí)現(xiàn)蜂窩與Wi-Fi之間的無縫異構(gòu)或垂直切換所需要的所有步驟。

另一方案基于在移動(dòng)設(shè)備之間的協(xié)作。在本方案中，移動(dòng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)什么接入選項(xiàng)是可用的，確定它們是否將為應(yīng)用提供足夠的性能，然后選擇最佳的一個(gè)接入選項(xiàng)。為了這么做，移動(dòng)設(shè)備向其他移動(dòng)設(shè)備查詢各種信息，然后其將該信息用作選擇提供最佳吞吐量性能的接入節(jié)點(diǎn)(AN)的判定準(zhǔn)則。作為示例，從移動(dòng)設(shè)備接收到的信息可以包括各個(gè)AN的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)。然而，AN的RSS本身可能無法保證給定AN將提供最佳吞吐量性能，因?yàn)橥掏铝啃阅芡ǔＨQ于其他因素，例如AN上的干擾電平和業(yè)務(wù)負(fù)載及其支持回程網(wǎng)絡(luò)。此外，除了僅吞吐量之外，性能尺度可以基于其他考慮因素。例如，性能尺度可以基于延遲、耗損率、功耗等等。

此外，特定應(yīng)用要求短的切換間斷。但是在測量AN的RSS之前，設(shè)備必須執(zhí)行用于發(fā)現(xiàn)什么AN可用的掃描操作，這可能引起過度的切換延遲。因此，3GPP已定義了接入網(wǎng)發(fā)現(xiàn)和選擇功能(ANDSF)，以通過向移動(dòng)設(shè)備提供可用接入的列表來有助于加速對可用AN的發(fā)現(xiàn)。然而，ANDSF數(shù)據(jù)庫必須由運(yùn)營商來管理，以保持其最新，而這是工作量繁重的。此外，ANDSF數(shù)據(jù)庫僅可以包括網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商已知的AN。因此，移動(dòng)設(shè)備可能執(zhí)行建立與AN的連接所必須的所有步驟，才發(fā)現(xiàn)其不能提供所需的性能。又一方案是從WiFi到蜂窩的切換，其通常涉及在蜂窩側(cè)建立通信會(huì)話，且會(huì)話建立對切換間斷做出貢獻(xiàn)。然而，3GPP并未規(guī)定實(shí)現(xiàn)這種切換所要求的所有步驟。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合以下附圖來考慮以下具體實(shí)施方式時(shí)，可以理解本發(fā)明并獲得其大量目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)；

圖2示出了包括移動(dòng)設(shè)備的實(shí)施例在內(nèi)的支持無線的通信環(huán)境；

圖3是包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)在內(nèi)的示例性移動(dòng)設(shè)備的簡化框圖；

圖4a是用于從貢獻(xiàn)設(shè)備接收報(bào)告輸入數(shù)據(jù)并根據(jù)其來生成經(jīng)處理的信息的協(xié)作服務(wù)器的說明圖；

圖4b是用于從消費(fèi)設(shè)備接收位置鍵數(shù)據(jù)并提供與對應(yīng)鍵相關(guān)的經(jīng)處理的信息項(xiàng)目的協(xié)作服務(wù)器的說明圖；

圖4c是用于接收用作鍵的無線電簽名數(shù)據(jù)并響應(yīng)于所述無線電簽名鍵數(shù)據(jù)來提供與前“N”個(gè)無線電簽名匹配的集合相對應(yīng)的經(jīng)處理的信息項(xiàng)目的協(xié)作服務(wù)器的說明圖；

圖4d是用于接收用作鍵的無線電簽名數(shù)據(jù)并響應(yīng)于使用所述無線電簽名數(shù)據(jù)生成的位置鍵數(shù)據(jù)來提供經(jīng)處理的信息項(xiàng)目的協(xié)作服務(wù)器的說明圖；

圖4e是用于使用協(xié)作服務(wù)器和基于外部位置的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來提供經(jīng)處理的信息以供不知道位置的通信設(shè)備使用的處理流程的說明圖；

圖5是AN屬性“AN-4”的簡化圖解說明圖；

圖6是AN屬性“AN-3”的簡化圖解說明圖；

圖7是由知道位置的設(shè)備所執(zhí)行的用于針對給定位置和預(yù)定義芯片組來估計(jì)AN的吞吐量的操作的流程圖；以及