專利名稱：智能異構(gòu)無線切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體來說，涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的切換技術(shù)。
背景技術(shù)：
無線通信網(wǎng)絡(luò)可包括能夠無線通信的裝置。網(wǎng)絡(luò)可包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，并且一個或多 個裝置可與各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行通信以接入通信網(wǎng)絡(luò)。例如，無線裝置可與能夠提供最佳信號 強度的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行通信，該節(jié)點可以是最接近該裝置的位置的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。當(dāng)無線裝置改 變位置(例如，移動電話用戶可將電話從城市的一端帶到另一端)時，能夠提供最佳信號強 度的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點也可能改變。因此，與一個節(jié)點進行通信的無線裝置可能遇到“切換”，因為通 信(例如，呼叫、數(shù)據(jù)會話等等)的路徑的一部分從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點轉(zhuǎn)移到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 在相似網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間發(fā)生的切換稱作“水平切換”，它可實質(zhì)上無縫地發(fā)生。例如，當(dāng)移動電 話與一個基站之間的通信路徑轉(zhuǎn)移到另一個基站時，水平切換可以極少延遲發(fā)生，使得用 戶未檢測到分組丟失。隨著無線通信系統(tǒng)演進，通信網(wǎng)絡(luò)中的不同鏈路層技術(shù)的數(shù)量已經(jīng)增加，從而有 可能使無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的切換過程變復(fù)雜。無線通信系統(tǒng)可包括具有不同接入技 術(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，諸如基站和接入點，以便將諸如移動電話、膝上型計算機、個人數(shù)字助理等 的不同無線裝置連接到無線通信網(wǎng)絡(luò)。在這種異構(gòu)無線通信網(wǎng)絡(luò)中，不同無線裝置還可與 可具有不同鏈路層技術(shù)的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行通信。例如，移動電話可與一個或多個不同基 站或接入點進行通信，取決于具體通信路徑中的信號強度。通信在不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之 間的這類轉(zhuǎn)移(例如，從基站到接入點)可稱作“垂直切換”。但是，垂直切換可具有增加的 延遲(與相對無縫的水平切換相比)，并且低效垂直切換可引起分組丟失或終止通信。例 如，一些延遲可產(chǎn)生于通常稱作“乒乓”效應(yīng)的振蕩垂直切換。因此，管理垂直切換的方法 可提高無線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
一個實施例包括一種管理無線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信的方法。該方法包括利用耦合 到無線通信網(wǎng)絡(luò)的處理器來分析網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置的使用模式；預(yù)測使用模式中具有網(wǎng)絡(luò) 中的鏈路中的降低信號質(zhì)量的任何位置和/或時間(稱作所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段)；以 及根據(jù)所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段來控制垂直切換。另一個實施例提供一種管理網(wǎng)絡(luò)中通信的垂直切換的方法。該方法包括將網(wǎng)絡(luò)中 的處理器用于確定網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)發(fā)生低效垂直切換的點。該點可包括低效垂直切換已經(jīng)發(fā)生 或者可能再發(fā)生的一個或多個時間和位置估計。處理器則可通過下列操作來減少垂直切換 的不利影響防止乒乓效應(yīng)；選擇低效垂直切換的點之前的無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈 路；保存與該點之前的通信相關(guān)的數(shù)據(jù)；和/或在該點之前警告用戶。又一個實施例提供一種能夠管理無線通信系統(tǒng)中的垂直切換的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 一個或多個處理器，它們適合為網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個無線裝置分析使用模式，預(yù)測具有降低信號質(zhì)量參數(shù)的一個或多個點(它們是時間和位置的函數(shù))，以及控制這些點的時間和 位置期間的垂直切換，以便減少低效垂直切換的負面影響。
通過參照附圖閱讀以下詳細描述，會更好地理解本發(fā)明的這些及其它特征、方面 和優(yōu)點，其中相似的符號在所有附圖中表示相似的部分，其中圖1示出根據(jù)本技術(shù)的實施例、具有可涉及水平和/或垂直切換的一種或多種接 入技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)；圖2示出根據(jù)本技術(shù)的實施例、基于通信網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置的使用模式的地圖的 一個示例；圖3示出根據(jù)本技術(shù)的實施例的無線裝置的使用模式的一個示例；以及圖4示出根據(jù)本技術(shù)的實施例、與無線裝置的實際路徑相比、基于裝置用戶的模 式的無線裝置的預(yù)測路徑。
具體實施例方式在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，無線裝置可通過經(jīng)由與一個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路連接 到網(wǎng)絡(luò)，與網(wǎng)絡(luò)中的其它裝置進行通信。各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可鏈接到控制器或網(wǎng)關(guān)，而控制器或網(wǎng) 關(guān)可鏈接到公共通信媒體。例如，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的(例如，兩個移動電話之間的)通信可包括兩個 通信裝置之間的鏈路的通路，鏈路可包括各裝置(例如，移動電話)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，基 站)之間的鏈路?！版溌贰笨杀硎揪W(wǎng)絡(luò)中的無線裝置、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或者控制器之間的連接網(wǎng)絡(luò) 中每個單元的通信路徑、連接或者所傳遞的信號等等。通信網(wǎng)絡(luò)中的處理器可根據(jù)哪一個 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點適合在與移動電話鏈接時提供最佳信號強度，將移動電話鏈接到特定網(wǎng)絡(luò)。在通 信的持續(xù)時間期間，移動電話與基站之間的信號強度可能變化(例如，如果一個用戶帶有 其移動電話改變位置)。信號強度的這種變化可引起“水平切換”或者通信路徑從一個網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點到相似網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的轉(zhuǎn)移。除了先前給出的基站示例之外，異構(gòu)無線通信網(wǎng)絡(luò)還可包括不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點，例如用于WiFi 使能裝置(又稱作“無線裝置”)的接入點。在異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)中通信期 間，無線裝置的通信路徑可包括基站與接入點之間的鏈路轉(zhuǎn)移，所述基站和接入點是具有 兩種不同類型的接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。這個“垂直切換”或者通信路徑從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點到 不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的轉(zhuǎn)移可由通信網(wǎng)絡(luò)中的處理單元根據(jù)通信路徑中的一個或多個鏈 路的信號質(zhì)量來進行。信號質(zhì)量可根據(jù)各種參數(shù)來評估。由于網(wǎng)絡(luò)中的通信鏈路可包括模擬信令和數(shù)字 處理，所以信號質(zhì)量參數(shù)可在模擬域和/或數(shù)字域中評估。例如，在模擬域中，使信號降級 的過程可包括可通過自然方式產(chǎn)生的噪聲(例如，熱噪聲)、從相同頻譜的其它用戶產(chǎn)生的 干擾、和/或失真(例如，從接收信號所激發(fā)的非線性接收器電路效應(yīng)產(chǎn)生的失真)。用于 識別和評估模擬域中的降級過程的度量的示例可包括信號與噪聲估計比(SNR)、信號與干 擾之比(SNI或者在故意干擾的情況下的SNJ)、信號與噪聲和干擾之比(SNIR)以及信號與 噪聲和失真之比(SINAD)。在數(shù)字域中，來自任何源的信號降級可作為誤碼率(BER)或符號 差錯率(SER)來評估。
在一些通信系統(tǒng)中，垂直切換判定可在一個或多個信號質(zhì)量參數(shù)下降到低于某個 閾值時進行。例如，每次BER下降到低于某個值時，無線通信網(wǎng)絡(luò)可將無線裝置與第一網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點之間的鏈路自動轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。但是，在通信期間，裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路 中的信號強度有時可能振蕩。如果每當(dāng)信號強度振蕩到閾值之下時網(wǎng)絡(luò)就進行垂直切換， 則通信可能當(dāng)在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間嘗試垂直切換時遭遇延遲或中斷。中斷可由網(wǎng)絡(luò)選擇過程(例如，在一個基站與另一個接入點之間選擇)中的過多 滯后引起，它可引起延遲(即，沒有通信的相對延長的周期)。延遲可引起分組丟失和/或 通信的終止。另一方面，過小滯后也可能引起延遲，因為無線裝置與一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈 路可能沒有轉(zhuǎn)移到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，甚至當(dāng)信號質(zhì)量低得不可接受時也沒有轉(zhuǎn)移。一個或多個實施例包括用于根據(jù)信號質(zhì)量參數(shù)以及與無線通信網(wǎng)絡(luò)中的一個或 多個無線裝置關(guān)聯(lián)的空間和時間使用模式來管理垂直切換的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置用戶 可使用他們的裝置，其方式是使得網(wǎng)絡(luò)中的處理器能夠識別與無線裝置的使用關(guān)聯(lián)的空間 和時間模式。模式可包括在無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間通常無法建立或保持可接受鏈路(例 如根據(jù)一個或多個信號質(zhì)量參數(shù))的位置接入網(wǎng)絡(luò)的嘗試。雖然降低的信號質(zhì)量在網(wǎng)絡(luò)選 擇過程中可引起過少或過多滯后，導(dǎo)致低效垂直切換，但是本技術(shù)的實施例包括管理垂直 切換，使得垂直切換可更有效率。例如，在裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路可具有相對較低的信號質(zhì)量時，無線通信網(wǎng) 絡(luò)可根據(jù)所預(yù)測的位置和/或時間來建立改進的垂直切換技術(shù)。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)可 通過選擇與在某個時間和/或位置接入網(wǎng)絡(luò)的某些無線裝置鏈接的特定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來減少 乒乓效應(yīng)。此外，網(wǎng)絡(luò)還可對于可能弱的信號向無線裝置用戶發(fā)出告警，使得用戶可準(zhǔn)備好 在通信期間不預(yù)期強信號，或者用戶可準(zhǔn)備好保存數(shù)據(jù)、暫停通信或者降低通信速率。無線通信網(wǎng)絡(luò)10的一個示例的簡圖如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)10可包括公共通信媒體 12，例如因特網(wǎng)，它可以是鏈接網(wǎng)絡(luò)中的所有裝置的公共媒體。如上所述，“鏈路”可表示無 線通信網(wǎng)絡(luò)10中的任何網(wǎng)絡(luò)單元(例如，無線裝置、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、控制器等等)之間的通信路 徑、連接或者所傳遞的信號等等。此外，所示網(wǎng)絡(luò)10可表示根據(jù)本技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的一部分，它 可包括多種類型的無線裝置(例如，由用戶40和42所使用的那些無線裝置)、其它類型的 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和其它類型的控制器。在所示網(wǎng)絡(luò)10中，一個或多個控制器18和20可鏈接到媒體12 (例如，分別經(jīng)由 鏈路14和16)。控制器18和20可以是用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的媒體網(wǎng)關(guān)。例如，諸如基站沈^ 26b和26c之類的一個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可經(jīng)由鏈路22a、2^和22c鏈接到基站控制器18。 同樣，諸如接入點28a和28b之類的一個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可經(jīng)由鏈路2 和24b鏈接到接 入點控制器20。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(例如，26a-C、28a*^b)則可具有到各種無線裝置的鏈路。例 如，由第一用戶40所使用的無線裝置可經(jīng)由鏈路30a鏈接到基站^a，而由第二用戶42所 使用的另一個無線裝置可經(jīng)由鏈路36鏈接到接入點^a。通常，網(wǎng)絡(luò)10中的各基站^a、26b或26c可與如移動電話之類的一個或多個無線 裝置進行通信。類似地，各接入鏈路28a或28b可與如能夠進行無線通信的膝上型計算機 之類的一個或多個不同無線裝置進行通信。隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 (基站、接入點等)可與不同類型的無線裝置(移動電話、膝上型計算機等)鏈接，此外，網(wǎng) 絡(luò)10可在無線裝置與不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間轉(zhuǎn)移鏈路，取決于各種因素，諸如鏈路的信號質(zhì)量參數(shù)或者與鏈路關(guān)聯(lián)的成本。在網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的鏈路或者所進行的轉(zhuǎn)移鏈路可由網(wǎng)絡(luò)10中的任何適當(dāng)處理器44 來控制。如無線通信媒體12中所示，處理器44可耦合到與媒體12連接的網(wǎng)絡(luò)10的任何 裝置。例如，在一些實施例中，處理器44可耦合到網(wǎng)絡(luò)10中的一個或多個控制器，諸如基 站控制器18或接入點控制器20。此外，在一些實施例中，處理器44可直接耦合到網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點，諸如基站(例如，基站^a、26b和^c)和/或接入點(例如，接入點28a和^b)，或者 直接耦合到無線裝置。處理器44也可以是網(wǎng)絡(luò)10中的一個或多個裝置可訪問的分開的處 理單元。如進一步論述的，處理器44可確定網(wǎng)絡(luò)10中的鏈路中的信號質(zhì)量參數(shù)，并且還可 根據(jù)信號質(zhì)量參數(shù)的分析來管理切換。處理器44對切換的管理可減小網(wǎng)絡(luò)10中的切換低 效。不同類型的切換的一個示例可通過第一用戶40與第二用戶42之間的通信的描繪 來提供。在這個通信的初始部分期間，第一用戶40可經(jīng)由鏈路30a鏈接到基站^a，而第二 用戶42的無線裝置可經(jīng)由鏈路36鏈接到接入點^a。在整個通信中，鏈路30a和/或36 的信號質(zhì)量可能變化。例如，處理器44可監(jiān)測和/或分析先前所述的信號質(zhì)量參數(shù)中的一 個或多個。信號質(zhì)量參數(shù)的變化或者信號質(zhì)量下降到低于某個可接受等級可引起處理器44 進行切換。例如，在通信期間的某個時間，鏈路30a的信號質(zhì)量可降低到某個閾值之下，從 而使鏈路30a對于通信是不可接受的。處理器44可進行水平切換32，使得用戶40的無線 裝置經(jīng)由鏈路30b鏈接到基站^b。類似地，在通信期間的某個時間，鏈路36的信號質(zhì)量可 降低到某個閾值之下，從而使鏈路36對于通信是不可接受的。在一些情況下，垂直切換可 比水平切換更適合。在這個描繪中，處理器44可進行垂直切換38，使得用戶42的無線裝置 經(jīng)由鏈路34鏈接到與接入點28a不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、即鏈接到基站^c。如上所述，比較起來，垂直切換38可更復(fù)雜，并且可比水平切換32花費相對較多 的時間。垂直切換可涉及當(dāng)信息在兩種不同類型的接入技術(shù)(即，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點26a-C、28a和 28b)之間傳遞時對信息的進一步解碼和編碼。因此，裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如用戶42的裝置 與接入點28a之間的鏈路的信號質(zhì)量參數(shù)的振蕩可引起到基站26c的振蕩垂直轉(zhuǎn)移(又稱 作乒乓效應(yīng))。每次響應(yīng)振蕩信號質(zhì)量參數(shù)而進行垂直轉(zhuǎn)移時，可首先對信號進行解碼和/ 或編碼。因此，雖然垂直轉(zhuǎn)移有時可能是必需的和/或有效的，但是乒乓效應(yīng)(即，振蕩垂 直轉(zhuǎn)移)可能不受控制和低效，并且可引起延遲，這導(dǎo)致通信的丟失。例如，用戶40與用戶 42之間的語音通信可能遇到靜寂、掉話形式的分組丟失，或者從垂直切換產(chǎn)生的任何其它 不利影響。由于垂直切換中的低效，網(wǎng)絡(luò)10中的數(shù)據(jù)傳遞可能遇到中斷傳遞或丟失數(shù)據(jù)形 式的分組丟失。根據(jù)本技術(shù)，這類垂直轉(zhuǎn)移可以減小的延遲和/或分組丟失來進行。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)10或者網(wǎng)絡(luò)10中的任何適當(dāng)計算機或處理器、如處理器44 可通過根據(jù)網(wǎng)絡(luò)10中的無線裝置的使用模式管理垂直切換來減少低效垂直切換的負面影 響。例如，處理器44可分析無線裝置的使用模式，使得處理器44可預(yù)測鏈路的信號質(zhì)量在 何時和/或在何處通常低，或者何時垂直切換可能振蕩或發(fā)生。例如，使用模式可具有時間 和/或空間特性，其中在某個位置，處理器44確定無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的一個或多個 鏈路的信號質(zhì)量通常降低，并且可易受到垂直轉(zhuǎn)移或振蕩垂直轉(zhuǎn)移。本技術(shù)可在任何規(guī)模上應(yīng)用，可包括對于整個無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置或者對 于不止一個無線通信網(wǎng)絡(luò)分析模式以及管理垂直切換。可如何分析無線裝置使用的空間模
6式的一個示例可在圖2的使用地圖50的圖示中表示。地圖50的區(qū)域(包括所有白色和陰 影區(qū)域)可表示其中無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置可接入網(wǎng)絡(luò)的空間或地理范圍。網(wǎng)絡(luò)區(qū)域 可部分由可用來與網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置進行通信的控制器、基站和/或接入點的空間位置來 定義。網(wǎng)絡(luò)區(qū)域(例如，地圖50的區(qū)域)內(nèi)的無線裝置的使用模式可用于管理相對較大規(guī) 模的垂直切換。無線通信網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)中的某個適當(dāng)處理器44可確定網(wǎng)絡(luò)中的無線裝置的使用 模式，包括其中裝置正接入網(wǎng)絡(luò)的空間位置。對網(wǎng)絡(luò)10的“接入”可表示無線裝置與任何 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路，它使無線裝置能夠接收、發(fā)起或保持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信。每當(dāng)激活無線裝 置時，該裝置可接入網(wǎng)絡(luò)10。例如，接入可包括嘗試通過發(fā)起和/或接受通信(例如，電話 呼叫或數(shù)據(jù)傳遞)來發(fā)起鏈路(例如，鏈路22a-c、2^或Mb)，或者當(dāng)無線裝置的用戶行進 時保持鏈路。在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的地圖50中，陰影區(qū)域52可稱作公共區(qū)域52，它可以是其中無線 裝置共同接入網(wǎng)絡(luò)10的區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)可找到一個或多個公共區(qū)域52，包括不同大小以及在不 同位置的公共區(qū)域52，取決于一個或多個網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的無線裝置使用。網(wǎng)絡(luò)10還可包括其 中無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的通信易受到降低或振蕩信號質(zhì)量參數(shù)的區(qū)域，稱作問題區(qū)域 M。在問題區(qū)域M中，無線裝置可具有發(fā)起、接受和/或保持鏈路的降低的能力。網(wǎng)絡(luò)10中的處理器44可利用與公共區(qū)域52和/或問題區(qū)域M有關(guān)的信息來管 理垂直切換。例如，公共區(qū)域52可具有更多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點沈和28，因為更多無線裝置通常從 區(qū)域52接入網(wǎng)絡(luò)10。因此，主要基于信號質(zhì)量閾值或者基于在與無線裝置鏈接時具有最 佳信號質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點26或觀的選擇的垂直切換方案可能引起振蕩，因為許多不同鏈路 可以是可用的和/或非?？拷?。一種管理公共區(qū)域52中的垂直切換的方法可包括建立用 于與特定無線裝置進行連接的特定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，并且定義用于特定無線裝置的垂直切換。此 外，該方法可包括甚至當(dāng)信號質(zhì)量參數(shù)振蕩時也將無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路保持某 個時間量，以便減少乒乓效應(yīng)。例如，再參照圖1，垂直切換38可在接入點^a到特定基站 26c之間對于用戶42的無線裝置發(fā)生。即使其它站26a或26b可用，也可選擇基站^c，以 便降低在不止一個站之間具有連接跳躍的概率。此外，處理器44可管理垂直切換38，以便 減少信號質(zhì)量參數(shù)振蕩的不利影響。例如，處理器44可根據(jù)時間和空間使用模式而不是根 據(jù)信號質(zhì)量參數(shù)的相對較小變化來進行垂直切換38。處理器44還可警告用戶42垂直切換 38要發(fā)生，這可向用戶42指示通信可能被中斷或者以其它方式受到不利影響。在一些實施例中，垂直切換還可根據(jù)一個或多個單獨無線裝置的使用模式來管 理。例如，在一個實施例中，可為網(wǎng)絡(luò)10中的特定無線裝置定制垂直切換的方法。圖3是 表示在一個實施例中可由處理器44來確定的無線裝置使用的空間和時間模式60的簡圖。 模式60可表示為點62、64、66和68以及時間單元(例如70和72)，并且可包括空間和時間 數(shù)據(jù)。例如，點62、64、66和68在圖表上示為具有相對于χ軸和y軸的位置。處理器44還 可使用坐標(biāo)或者標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的空間位置的某種其它方式來標(biāo)識公共用戶區(qū)域。處理器44還可標(biāo)識點62、64、66和68相對于時間的模式60。在一些實施例中， 網(wǎng)絡(luò)10中的處理器44可確定用戶的無線裝置按照諸如每日模式、每周模式等的某些時間 模式或者無線裝置使用的位置的模式可以可辨別的任何時間長度從一個或多個位置接入 網(wǎng)絡(luò)10。各點62、64、66和68之間的箭頭表示用戶區(qū)域之間的時間單元。例如，時間單元 70可以是一個點62與另一個點64之間的持續(xù)時間的估計，并且可基于如無線裝置的平均使用之類的數(shù)據(jù)。無線裝置的模式60可包括其中信號質(zhì)量參數(shù)改變的區(qū)域和/或時間。低于某個 閾值的諸如信號強度、SNR、SNI、SNIR、SINAD、BER等的信號質(zhì)量參數(shù)的變化可使無線裝置 與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路易于垂直切換以及有時易于低效垂直切換、如乒乓效應(yīng)。處理器44 可確定無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的一個或多個信號質(zhì)量參數(shù)常常在裝置從某個區(qū)域或者 在模式60中的某個時間期間正接入網(wǎng)絡(luò)10時降低。例如，如包含模式60中的點66與68 之間的時間單元72的陰影區(qū)域74所示，網(wǎng)絡(luò)可確定無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路可能 具有降低信號質(zhì)量參數(shù)。在無線裝置的用戶在點66與點68之間所花費的時間單元72 (例 如，大約一分鐘、一小時等等)期間和/或在點66或點68的區(qū)域中，可存在接入網(wǎng)絡(luò)10的 嘗試，從而引起執(zhí)行垂直切換的一個或多個嘗試。執(zhí)行垂直切換的這類嘗試可引起乒乓效 應(yīng)，它可引起分組丟失或者通信的終止。在一些實施例中，處理器44可以能夠識別當(dāng)無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路可 能具有一個或多個信號質(zhì)量參數(shù)的降低時的區(qū)域和/或時間。處理器44可根據(jù)模式60來 預(yù)測這類信號質(zhì)量降低，以便管理垂直切換或者降低低效垂直切換的不利影響。表示無線 通信網(wǎng)絡(luò)可如何預(yù)測無線裝置使用的圖示在圖4的圖表80中表示，它示出實際用戶路徑和 預(yù)測路徑。實際用戶路徑由空心圓圈表示，而預(yù)測路徑表示為陰影圓圈(例如，預(yù)測點82 和86)。預(yù)測路徑可以是由處理器44根據(jù)從無線裝置的使用、如圖3的模式60所確定的數(shù) 據(jù)所生成的預(yù)測。處理器44預(yù)測的路徑可與無線裝置的實際路徑實質(zhì)上相似。例如，預(yù)測路徑的點 82與實際路徑的點84相鄰，這可意味著處理器44可預(yù)測無線裝置在與使用無線裝置的實 際時間和位置相同或者實質(zhì)上相似的時間和位置將在使用中。這類預(yù)測可用于管理在無線 裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路遭遇信號質(zhì)量參數(shù)的變化或降低的特定時間和/或位置的垂 直切換。例如，處理器44可識別模式正在出現(xiàn)，并且點86可在具有降低信號質(zhì)量參數(shù)的一 個或多個位置和/或時間單元、比如所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段88之前出現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)10還可 識別段88已經(jīng)結(jié)束的時間、如時間單元90，并且可相應(yīng)地修改垂直切換的管理技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)10或者網(wǎng)絡(luò)10中的適當(dāng)處理器44可利用可包括在某個時間和/或位置的 信號質(zhì)量降低的預(yù)測的模式來設(shè)計更有效的垂直切換和/或降低低效垂直切換的負面影 響。例如，網(wǎng)絡(luò)10可通過當(dāng)信號質(zhì)量參數(shù)振蕩時為無線裝置指定鏈路來限制乒乓效應(yīng)。在 一些實施例中，處理器44可預(yù)加載數(shù)據(jù)，以便在產(chǎn)生于垂直切換的可能延遲之前減小數(shù)據(jù) 丟失。處理器44還可向用戶提供指示，使得用戶可更好地管理通信，并且為低效垂直切換 的任何不利影響作準(zhǔn)備。例如，可警告用戶關(guān)于無線裝置正進入其中不應(yīng)當(dāng)預(yù)期強信號的 位置。用戶則可相應(yīng)地修改預(yù)期或行為。指示還可允許用戶通過在延遲發(fā)生之前保存數(shù)據(jù)， 或者通過暫停會話以防止會話在稍后被切斷，來為可能的數(shù)據(jù)丟失或通信失敗作準(zhǔn)備。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的垂直切換的管理可提高通信質(zhì)量和/或降低通信 成本。例如，處理器44可根據(jù)鏈路的成本的函數(shù)以及執(zhí)行和保持垂直切換時的服務(wù)質(zhì)量 OioS)，來啟用無線裝置與某種類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路。此外，處理器44對鏈路的管理 可擴展到無線裝置與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的鏈路之外，并且還可包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與控制器之間的鏈 路以及控制器與通信媒體之間的鏈路等等。例如，移動電話提供商可提供移動電話服務(wù)以 及因特網(wǎng)支持移動電話服務(wù)或WiFi 服務(wù)。處理器44可選擇不同的服務(wù)，基于各服務(wù)的成間由各服務(wù)所提供的質(zhì)量實現(xiàn)不同鏈路。此外，服務(wù)的選擇還可具有QoS控制機制，并且可根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的通信的類 型來設(shè)計垂直切換。例如，雖然較低信號質(zhì)量可能對于語音通信是可接受的，并且因此在服 務(wù)的選擇過程中沒有像成本同樣大地加權(quán)，但是信號質(zhì)量在數(shù)據(jù)傳遞的選擇過程中可被更 大地加權(quán)。在一些實施例中，無線裝置用戶可具有可定制QoS，并且可以能夠根據(jù)用戶的通 信來定制鏈路選擇過程和/或垂直切換技術(shù)。例如，用戶可根據(jù)接入技術(shù)的類型或者通信 類型來選擇某些預(yù)期信號質(zhì)量等級，或者可設(shè)置可接受鏈路成本的邊界。雖然本文僅說明和描述了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會想到許多 種修改和變更。因此要理解，所附權(quán)利要求意在涵蓋落入本發(fā)明的真實精神之內(nèi)的所有這 類修改和變更。元件表
10無線通信網(wǎng)絡(luò)
12公共通信媒體
14鏈路
16鏈路
18用于基站的控制器/
20用于接入點的控制器
22a鏈路
22b鏈路
22c鏈路
24a鏈路
24b鏈路
26a基站
26b基站
26c基站
28a接入點
28b接入點
30a鏈路
30b鏈路
32水平切換
34鏈路
36鏈路
38垂直切換
40第一用戶
42第二用戶
44處理器
50地圖
52公共區(qū)域
54可能切換的區(qū)域
60使用模式62占64占66占68占70時間單元72時間單元74所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段80所預(yù)測的路徑和實際路徑82預(yù)測點84實際點86預(yù)測點88所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段90時間單元
權(quán)利要求
1.一種管理無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的通信的方法，所述方法包括利用耦合到所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)的處理器(44)，分析所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的 無線裝置(40，42)的使用模式(60)；利用所述處理器(44)，根據(jù)所述使用模式(60)來預(yù)測所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的鏈 路(14，16，22，24，30，34，36)中的降低信號質(zhì)量段(74，88)，其中所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段 (74，88)包括位置估計和時間估計中的一個或多個；以及利用所述處理器(44)，根據(jù)所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段(74，88)來控制垂直切換。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)包括多種接入技術(shù)(18，22)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述使用模式(60)包括與所述無線裝置(40，42) 接入所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)的時間和位置對應(yīng)的時間估計和位置估計中的一個或多個。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述降低信號質(zhì)量段(74，88)期間，所述鏈路 (14，16，22，24，30，34，36)的一個或多個信號質(zhì)量參數(shù)降低或振蕩。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述信號質(zhì)量參數(shù)包括信號強度、SNR、SNI、SNIR, SINAD或BER中的至少一個。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鏈路包括所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的所述無 線裝置(40,4 與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點06，28)之間的信號傳遞、所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的所述網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點06，28)與控制器(18,2 之間的信號傳遞以及所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的所述 控制器(18，22)與媒體(12)之間的信號傳遞中的一個或多個。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述垂直切換包括減少乒乓效應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述垂直切換包括選擇在所預(yù)測的降低信號 質(zhì)量段(74,88)之前的所述無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的所選鏈路(14，16，22，M，30，34，36)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段(74，88)之前向用戶 (40,42)指示所預(yù)測的降低信號質(zhì)量段(74，88)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，包括利用所述處理器(44)，根據(jù)與選擇所述無線通信 網(wǎng)絡(luò)(10)中的鏈路(14，16，22，24，30，34，36)關(guān)聯(lián)的成本來控制所述垂直切換。
全文摘要
所提供的是管理無線通信網(wǎng)絡(luò)(10)中的垂直切換的方法和系統(tǒng)。實施例包括分析無線裝置使用以確定使用模式(60)，它可包括無線裝置(40，42)通常接入網(wǎng)絡(luò)(10)的位置和時間。網(wǎng)絡(luò)(10)可識別使用模式(60)中信號質(zhì)量參數(shù)通常降低(74，88)的點(62，64，66，68)。信號質(zhì)量參數(shù)的這類降低可導(dǎo)致低效垂直切換。網(wǎng)絡(luò)可通過下列操作來減小低效垂直切換的不利影響減少乒乓效應(yīng)；選擇無線裝置(40，42)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(26，28)之間的鏈路，或者向無線裝置(40，42)的用戶指示延遲和/或數(shù)據(jù)丟失可能發(fā)生。
文檔編號H04W36/14GK102131262SQ20111002510
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者J·A·F·羅斯, J·E·赫爾希, M·J·哈特曼, R·L·津澤 申請人:通用電氣公司