[发明专利]用于选择最优接入并在接入之间无缝转移的协作方案

说明书

技术领域

本发明大体上涉及通信系统及其操作方法。在一个方案中，本发明涉及用于在无线通信环境中(例如在卸载移动数据业务时)选择最优接入网的设备和方法。

背景技术

近些年来，将移动设备用于数据应用已变得日益流行。该流行已导致了移动数据业务的相应增长，移动数据业务计划从2009年至2014年增加39倍。这种增长引起了针对附加网络容量的需求，推动了网络运营商获取新的许可频谱。同时，其使得现有的移动网络更加紧张，导致针对其关联的接入、传输和回程基础设施的升级成为必要。由于运营商的成本结构及其针对数据应用的当前收费模型，因此通过增加来自更高业务量的收入来抵消这些升级的成本导致了其他挑战。因此，运营商被驱动采纳新的模式，以降低其每字节数据成本。当前吸引运营商的一个这种方案是：将其移动数据业务卸载到备选接入网。采用该方案有助于减轻对昂贵的无线电接入和回程网络升级的需要，同时减轻了对许可频谱的使用负载。

为了完全实现卸载的优势，移动设备要么应当在通信会话期间当更优化的接入方法变得可用时切换到该更优化的接入方法，要么应当备选地在发起新会话时选择可用的最优化的接入方法。更先进的方案涉及对多种接入技术和方法的同时使用，以实现在接入之间更加无缝的转移，增加吞吐量，并通过路径分集来提升性能度量。用于卸载的备选接入网技术包括：基于能够提供高吞吐量的IEEE802.11x标准的无线保真(WiFi)(例如，在802.11n的情况下是数百Mbps)。将WiFi用于卸载来自蜂窝网络的移动数据业务的一个当前示例是第三代合作伙伴计划(3GPP)。然而，3GPP并未规定实现蜂窝与Wi-Fi之间的无缝异构或垂直切换所需要的所有步骤。

另一方案基于在移动设备之间的协作。在本方案中，移动设备发现什么接入选项是可用的，确定它们是否将为应用提供足够的性能，然后选择最佳的一个接入选项。为了这么做，移动设备向其他移动设备查询各种信息，然后其将该信息用作选择提供最佳吞吐量性能的接入节点(AN)的判定准则。作为示例，从移动设备接收到的信息可以包括各个AN的接收信号强度(RSS)。然而，AN的RSS本身可能无法保证给定AN将提供最佳吞吐量性能，因为吞吐量性能通常取决于其他因素，例如AN上的干扰电平和业务负载及其支持回程网络。此外，除了仅吞吐量之外，性能尺度可以基于其他考虑因素。例如，性能尺度可以基于延迟、耗损率、功耗等等。

此外，特定应用要求短的切换间断。但是在测量AN的RSS之前，设备必须执行用于发现什么AN可用的扫描操作，这可能引起过度的切换延迟。因此，3GPP已定义了接入网发现和选择功能(ANDSF)，以通过向移动设备提供可用接入的列表来有助于加速对可用AN的发现。然而，ANDSF数据库必须由运营商来管理，以保持其最新，而这是工作量繁重的。此外，ANDSF数据库仅可以包括网络运营商已知的AN。因此，移动设备可能执行建立与AN的连接所必须的所有步骤，才发现其不能提供所需的性能。又一方案是从WiFi到蜂窝的切换，其通常涉及在蜂窝侧建立通信会话，且会话建立对切换间断做出贡献。然而，3GPP并未规定实现这种切换所要求的所有步骤。

附图说明

当结合以下附图来考虑以下具体实施方式时，可以理解本发明并获得其大量目的、特征及优点，在附图中：

图1示出了可以实现本发明的示例性系统；

图2示出了包括移动设备的实施例在内的支持无线的通信环境；

图3是包括数字信号处理器(DSP)在内的示例性移动设备的简化框图；

图4a是用于从贡献设备接收报告输入数据并根据其来生成经处理的信息的协作服务器的说明图；

图4b是用于从消费设备接收位置键数据并提供与对应键相关的经处理的信息项目的协作服务器的说明图；

图4c是用于接收用作键的无线电签名数据并响应于所述无线电签名键数据来提供与前“N”个无线电签名匹配的集合相对应的经处理的信息项目的协作服务器的说明图；

图4d是用于接收用作键的无线电签名数据并响应于使用所述无线电签名数据生成的位置键数据来提供经处理的信息项目的协作服务器的说明图；

图4e是用于使用协作服务器和基于外部位置的数据库服务器来提供经处理的信息以供不知道位置的通信设备使用的处理流程的说明图；

图5是AN属性“AN-4”的简化图解说明图；

图6是AN属性“AN-3”的简化图解说明图；

图7是由知道位置的设备所执行的用于针对给定位置和预定义芯片组来估计AN的吞吐量的操作的流程图；以及