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CN105409286A - 基于特定于设备的值的函数校准的测量的切换判决 - Google Patents

基于特定于设备的值的函数校准的测量的切换判决 Download PDF

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CN105409286A CN201480041501.2A CN201480041501A CN105409286A CN 105409286 A CN105409286 A CN 105409286A CN 201480041501 A CN201480041501 A CN 201480041501A CN 105409286 A CN105409286 A CN 105409286A
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Abstract

本发明描述了一种用于执行移动站(MS)在基站(BS)和接入点(AP)之间的切换的装置、系统和方法。在一个实施例中，该MS可接收用于向BS报告测量的一个或多个阈值。该MS可将阈值转换为特定于设备的阈值。该MS可确定与AP相关联的一个或多个网络质量值。该MS可将网络质量值与特定于设备的阈值进行比较。响应于网络质量值超过特定于设备的阈值，该MS可将网络质量值转换为校准的网络质量值。该MS可提供校准的网络质量值。该MS可基于将校准的网络质量值提供给BS来执行从BS到AP的切换。

Description

基于特定于设备的值的函数校准的测量的切换判决
背景技术
技术领域
本专利申请涉及无线通信，并且更具体地涉及一种执行Wi-Fi切换和蜂窝切换的装置、系统和方法。
现有技术
无线通信系统的使用正快速增长。特别地，各种各样的无线技术当前正用于为无线设备提供数据通信和语音通信。例如，个人无线设备诸如移动电话可使用蜂窝无线通信技术(诸如长期演进(LTE))以及其他无线通信技术(诸如Wi-Fi/802.11)两者。
因此，为了更好地为其用户提供支持，一些无线数据计划提供商会安装蜂窝基站以及支持其他无线通信技术的接入点(例如Wi-Fi接入点)两者。在此类系统中，期望控制蜂窝基站与接入点之间的切换。然而，尽管报告蜂窝移动设备和基站的无线电测量值被标准化并被良好限定，因此允许蜂窝基站之间的直接切换，但是接入点(AP)移动设备和AP(例如，WiFi移动设备和AP)的无线电测量值并没有被良好限定。特别地，一种类型的无线设备所报告的无线电测量值并不等同于另一类型的无线设备在相同的情况下所报告的相同的值。这些不一致导致蜂窝基站与接入点之间的切换判决出现问题。
发明内容
本文所述的实施例涉及一种在基站(BS)与接入点(AP)之间执行移动站(MS)的切换的装置、系统及方法。
在一个实施例中，一种方法可包括接收用于向BS报告AP的测量的一个或多个阈值。该方法可进一步包括将阈值转换为特定于设备的阈值。该方法可进一步包括确定与AP相关联的一个或多个网络质量值。该方法还可包括将一个或多个网络质量值与特定于设备的阈值进行比较。响应于一个或多个网络质量值超过特定于设备的阈值，该方法可包括：将一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值，提供一个或多个校准的网络质量值，以及基于将一个或多个校准的网络质量值提供给BS来执行BS与AP之间的切换。
在一个实施例中，MS可包括一个或多个无线电部件，该一个或多个无线电部件耦接至被配置用于无线通信的一个或多个天线；以及处理元件，该处理元件可操作地耦接至一个或多个无线电部件。该MS可被配置为例如经由处理元件以及一个或多个无线电部件来接收用于向BS报告AP的测量的一个或多个阈值。该MS可进一步确定与AP相关联的一个或多个网络质量值。该MS可将一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值。该MS可将一个或多个校准的网络质量值与一个或多个阈值进行比较。最后，该MS可基于比较来执行切换。
在一个实施例中，BS可包括一个或多个无线电部件，该一个或多个无线电部件耦接至被配置用于无线通信的一个或多个天线；以及处理元件，该处理元件可操作地耦接至一个或多个无线电部件。该BS可被配置为例如经由处理元件以及一个或多个无线电部件来从MS接收与AP相关联的一个或多个网络质量值。该BS可基于MS的类型来将一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值。该BS可将一个或多个校准的网络质量值与一个或多个阈值进行比较。最后，响应于一个或多个校准的网络质量值超过一个或多个阈值，该BS可向MS提供切换命令，以在BS和AP之间执行切换。
本文所述的技术可在许多不同类型的设备上实现和/或使用，这些设备包括但不限于移动电话、便携式媒体播放器、便携式游戏设备、平板电脑、可穿戴计算设备、遥控器、无线扬声器、机顶盒设备、电视系统和计算机。
本发明内容旨在简要概述在本文档中所述的一些主题。因此，将理解的是，上述特征仅仅为示例性的，而不应被解释为缩小了本文中以任何方式描述的主题的范围或实质。根据以下具体实施方式、附图和权利要求书，本文所述的主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
当结合以下附图来考虑以下具体实施方式时可更好地理解本主题。
图1示出了根据一个实施例包括多个用户设备、基站以及在基站的覆盖区域内的接入点的示例性无线通信系统；
图2示出了根据一个实施例的其中基站支持蜂窝无线技术和局域无线技术两者的示例性无线通信系统；
图3示出了根据一个实施例的UE设备的示例性框图；
图4示出了根据一个实施例的无线接入设备的示例性框图；
图5为示出了用于执行涉及由MS进行的无线电测量的校准的在BS和AP之间进行的MS的切换的方法的一个实施例的流程图；
图6示出了根据图5的一个实施例的MS和BS之间的示例性消息流；
图7为示出了用于执行由MS控制的在BS和AP之间进行的MS的切换的方法的一个实施例的流程图；以及
图8为示出了用于执行涉及由BS进行的无线电测量的转换的在BS和AP之间进行的MS的切换的方法的一个实施例的流程图。
尽管本文所述的特征易受各种修改形式和替代形式的影响，但其具体实施方式在附图中以举例的方式示出并且在本文详细描述。然而，应当理解，附图及其具体实施方式并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，正相反，本发明旨在覆盖落入由所附权利要求限定的主题的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具体实施方式
术语
以下是在本专利申请中使用的术语表：
存储器介质：各种类型的存储器设备或存储设备中的任一者。术语“存储器介质”旨在包括安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带设备；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM、RambusRAM等；非易失性存储器诸如闪存、磁体介质例如硬盘或光学存储装置；寄存器；或其他类似类型的存储器元件等。该存储器介质也可包括其他类型的存储器或其组合。此外，该存储器介质可位于执行程序的第一计算机系统中，或者可位于通过网络诸如互联网连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后一情况下，第二计算机系统可向第一计算机系统提供程序指令以用于执行。术语“存储器介质”可包括可驻留在不同位置例如位于通过网络连接的不同计算机系统中的两个或更多个存储器介质。
载体介质：如上所述的存储器介质，以及物理传输介质，诸如总线、网络，和/或传送信号诸如电信号、电磁信号或数字信号的其他物理传输介质。
可编程硬件元件：包括各种硬件设备，该硬件设备包括经由可编程互连件连接的多个可编程功能块。实例包括FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑设备)、FPOA(现场可编程对象阵列)以及CPLD(复杂的PLD)。可编程功能块的范围可从细粒度功能块(组合逻辑部件或查找表)到粗粒度功能块(算术逻辑单元或处理器内核)。可编程硬件元件也可被称为“可配置逻辑部件”。
计算机系统：各种类型的计算系统或处理系统中的任一者，包括个人计算机系统(PC)、大型计算机系统、工作站、网络设备、互联网设备、个人数字助理(PDA)、电视系统、栅格计算系统或其他设备或设备的组合。总之，术语“计算机系统”可被广泛地限定为包括任何设备(或设备组合)，所述任何设备(或设备组合)具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器。
用户设备(UE)(或“UE设备”)：移动式或便携式的并且执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任一者。UE设备的实例包括移动电话或智能电话(例如iPhoneTM、基于AndroidTM的手机)、便携式游戏设备(例如NintendoDSTM、PlayStationPortableTM、GameboyAdvanceTM、iPodTM)、膝上型电脑、平板电脑(例如iPadTM、基于AndroidTM的平板电脑)、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器、数据存储设备，或其他手持式设备等。总之，术语“UE”或“UE设备”可广泛地限定为包括用户容易携带且能够进行无线通信的任何电子设备、计算设备、和/或电信设备(或设备的组合)。该限定也适用于术语“移动站”(或多个移动站)。
基站：术语“基站”具有其通常所指的全部含义，并且至少包括被安装在固定位置并且作为无线电话系统或无线系统的一部分用于通信的无线通信站。
自动：是指由计算机系统(例如，由计算机系统所执行的软件)或设备(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)执行动作或操作而无需用户输入来直接指定或执行该动作或操作。因此，术语“自动”与用户手动执行或指定的操作相反，其中用户提供输入以直接执行操作。自动流程可由用户所提供的输入来启动，但随后的“自动”执行的动作不是由用户指定的，即不是“手动”执行的，其中用户指定要执行的每个动作。例如，用户通过选择每个字段并提供输入指定信息来填写电子表格(例如，通过键入信息、选择复选框、进行无线电选择等)为手动填写表格，即使计算机系统必须响应于用户动作来更新该表格。该表格可通过计算机系统自动填写，即计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表格的字段并填写该表格，而无需任何的用户输入指定该字段的答案。如上所述，用户可调用表格的自动填写，但不参与表格的实际填写(例如，用户不用手动指定字段的答案而是它们被自动完成)。本说明书提供响应于用户动作而自动执行的操作的各种实例。
图1和2：示例性通信系统
图1和2示出了一种示例性(以及简化的)无线通信系统。应注意的是，图1和2中的系统仅仅是可能的系统的实例，并且实施例可根据需要在任何其他系统中实施。
如图1所示，示例性无线通信系统包括通过传输介质与一个或多个用户设备(UE)(或“UE设备”)或移动站(MS)100A到100D进行通信的基站(BS)150。所有MS100A-D在BS150的覆盖区域155内。此外，MS100A还在接入点(AP)125的更小的覆盖区域内。MS100A-D中的每个MS可代表性地被称为“MS100”。
基站150可以是收发器基站(BTS)、基站控制器(BSC)、演进型基站(eNB)等。基站可以是例如在一个或多个其他基站中的被容纳在小区塔内的蜂窝基站。该基站150可包括使得能够与MS100A-D进行无线通信的硬件。该基站150也可被装备成与核心网进行通信。因此，该基站150可促进MS100A-D之间和/或MS100A-D与核心网之间的通信。该BS150的通信区域(或覆盖区域)可被称为“小区”。该基站150和MS100A-D可被配置为通过传输介质使用任何无线通信技术进行通信，该无线通信技术例如蜂窝通信协议诸如GSM、CDMA、WiMAX、LTE等。在一些实施例中，BS150可以是被配置为支持多种无线通信技术(例如，LTE和CDMA、LTE和GSM等)的多模基站。
同样，AP125可例如根据与由BS150所提供的协议不同的无线通信协议在由AP125提供的较小的覆盖区域130内支持无线通信。例如，在一个实施例中，AP125可使用802.11协议(例如802.11a、802.11b、802.11g、802.11ac、802.11n等)来提供无线通信，尽管也可使用其他类型的无线通信协议，诸如蓝牙无线通信协议或其他中短距离无线通信协议。AP125还可提供与核心网的连通性，或简单地提供与互联网的网络连通性。在一些实施例中，BS150和AP125可由同一服务提供商提供或支持，尽管也可设想其他实施例。
根据一些实施例，BS150、AP125和/或MS100A可以本文所述的方式操作，以协调BS150和AP125之间的MS100A的切换。
图2示出了其中BS250提供覆盖区域255的不同的无线通信系统，MS100A-D在该覆盖区域中操作。在图2的示例性实施例中，BS250可支持多种无线通信协议。例如，BS250可支持蜂窝通信技术和其他无线技术两者诸如802.11(尽管也可设想其他无线协议诸如蓝牙)。
虽然BS250被标记为“基站”，但是它可以是具有在以上段落中列举的能力的任何类型的设备。例如，根据需要，BS250可以是毫微微蜂窝基站或其他类型的接入点。在一个实施例中，BS250和MS100A可例如根据下面所述的方法来协调蜂窝通信与其他无线通信协议之间的切换。
图3：MS的示例性框图
图3示出了MS100的示例性框图。如图所示，MS100可包括片上系统(SOC)300，该SOC可包括用于各种用途的部分。例如，如图所示，该SOC300可包括一个或多个处理器302和显示器电路304，其中该处理器302可针对MS100执行程序指令，该显示器电路304可执行图形处理并向显示器360提供显示信号。一个或多个处理器302还可耦接至存储器管理单元(MMU)340，该存储器管理单元可被配置为从一个或多个处理器302接收地址并将这些地址转换为存储器(例如存储器306、只读存储器(ROM)350、NAND闪存存储器310)中的位置，和/或转换为其他电路或设备，诸如显示器电路304、无线电部件330、连接器I/F320和/或显示器360。MMU340可被配置为执行存储器保护和页表转换或设置。MMU340作为一个或多个处理器302的一部分可被包括。
如图所示，SOC300还可耦接至MS100的各种其他电路。例如，MS100可包括各种类型的存储器(例如，包括NAND闪存310)、连接器接口320(例如，用于耦接至计算机系统)、显示器360、和无线通信电路330(例如，用于LTE、CDMA、GSM、蓝牙、WiFi等)，这些设备可使用天线335来执行无线通信。通信电路330内的单一无线电部件可用于与多个蜂窝网络(例如，LTE、CDMA、GSM及其他类型网络中的网络)进行通信，尽管也可设想多个无线电部件。在一个实施例中，相同的无线电部件可用于与第一无线网络(例如，第四代无线网络诸如LTE)以及第二无线网络(例如，WiFi或802.11无线网络)进行通信。另选地，MS100可包括一个或多个蜂窝无线电部件和用于其他通信标准下的一个或多个无线电部件，该其他通信标准诸如WiFi和/或蓝牙及其他可能的标准。如下描述，MS100可参与蜂窝基站与接入点诸如WiFi接入点之间的切换。
MS100的硬件和/或软件可用于实施本文所述的各种实施例。
图4：无线接入设备的示例性图示
图4示出了为一个或多个移动站提供无线通信的无线接入设备400的简要图示。例如，根据需要，无线接入设备400可对应于BS150或AP125。
如图所示，无线接入设备400可包括一个或多个天线405，该天线使得无线接入设备400能够发送各种无线电信号，例如用于与MS100进行通信。天线405可耦接至通信电路410，该通信电路可对经由天线405接收或将经由天线405传输的信号执行各种处理。此外，通信电路可耦接至处理硬件420，该处理硬件可控制所述无线接入设备400的操作。处理硬件420可包括一个或多个处理器(例如，中央处理器)和例如存储由处理器执行的程序指令的存储器介质。另选地或替代地，处理硬件可包括一个或多个可编程硬件元件(例如，现场可编程门阵列(FPGA))和/或专用集成电路(ASIC)。处理硬件420可被配置为控制无线接入设备400以执行本文所述的各种实施例。
接入点与基站之间的移动站切换
由于各种蜂窝设备的无线电部件被校准以按各种规范(例如，3GPP)提供信号质量测量，因此蜂窝基站之间的移动站的切换通常是有效的。特别地，蜂窝切换算法可基于相对接收信号强度、滞后和/或阈值。例如，移动站可报告RSRP(参考信号接收功率)、RSCP(接收信号码功率)、或RSRQ(参考信号接收质量)以及其他可能测量中的测量，并且来自两个不同厂商的两个不同设备所报告的测量将通常具有相同的含义。因此，在蜂窝基站之间，切换算法可信任由各种设备所报告的测量并基于测量报告来进行切换判决。
然而，由于缺少WiFi校准标准，上述假设对WiFi无线电部件不成立。例如，由两个不同的设备所报告的–75dbm的RSSI(接收信号强度指示)将具有不同的含义。因此，使用所报告的WiFi值的切换算法不能简单地通过比较来自不同厂商的不同设备的无线测量来作出切换判决，除非有某种机制用来解决由各种WiFi无线电部件所报告的信号测量不一致。
此类机制尤其可用于接入点(例如，802.11接入点)与蜂窝基站之间的切换。根据需要，这些接入点可与基站共址设置或不共址设置。在一些实施例中，根据需要，接入点可由基站的服务提供商或运营商管理，或不由其管理。无论如何，在有些情况下，基站或无线网络控制器(RNC)可获知在其覆盖区域内的AP的位置、呈现状态或其他信息(BSSID、信道等)。
在一个实施例中，AP与BS之间的切换可由移动站控制。例如，无线接入网(RAN)可向移动站提供辅助信息，例如，信息可包括可由一个或多个BS广播的网络负载信息(例如，BS负载信息)。基于该信息以及例如由接入网络检测和选择功能(ANDSF)(例如，并非由RAN)提供的规则，移动站可将流量导向到AP或BS。此类实施例尤其可适用于处于RRCIDLE状态和RRCCONNECTED状态的用于E-UTRAN的移动站、用于UTRAN的UEIDLE模式，以及用于UTRAN的CELL_DCH状态、CELL_FACH状态、CELL_PCH状态和URA_PCH状态。其也适用于处于IDLE模式以及CELL_PCH状态和URA_PCH状态的UE。
另选地或替代地，RAN可向MS提供接入网络选择参数(例如阈值、优先级、规则等)。基于这些参数，MS可将流量导向到AP或BS。此类实施例尤其可适用于处于RRCIDLE状态和RRCCONNECTED状态用于E-UTRAN的移动站，用于UTRAN的UEIDLE模式，以及用于UTRAN的CELL_DCH状态、CELL_FACH状态、CELL_PCH状态和URA_PCH状态。
在空闲模式下，MS可使用广播信息(例如，SIB信息)，而在连接状态下，MS可使用由BS(例如，基于由MS提供给BS的能力信息)提供的信息。
在一个实施例中，可由网络来控制切换。例如，针对MS(例如，处于RRCCONNECTED状态/CELL_DCH状态)的流量导向也可由网络使用专用流量导向命令(例如，导向矢量)进行控制。这种控制可能也可基于MS的AP测量。在一个实施例中，BS和/或RNC可配置MS测量流程，例如包括对待测量的目标AP的识别(例如，WLANAP的SSID)。MS可被配置为基于由测量控制设置的规则来发送测量报告。
例如，测量控制可指定候选的测量事件以触发由MS进行的报告。例如，事件可包括：W1：AP变得优于阈值-流量导向AP、W2：AP变得劣于阈值-从AP、W3进行流量导向：BS无线电部件质量变得劣于阈值1并且AP无线电部件质量变得优于阈值2-流量导向WLAN以及W4：AP无线电部件质量变得劣于阈值1并且BS无线电部件质量变得优于阈值2-从WLAN进行流量导向。响应于此类触发事件(尽管还可设想其他事件)，MS可传输测量报告。
该测量报告可包括各种度量。例如，该测量报告可包括APRCPI(接收信道功率指示符)，例如，–110dBm至0dBm的范围内的接收帧的所选择的信道的接收RF功率的测量。该测量报告可包括APRSNI(接收信噪比指示符)，例如，对接收帧(例如，IEEE802.11帧)的信号与干扰加噪声比的指示。RSNI可被限定为在-10dB到+117dB的范围内的以0.5dB步进的接收信号功率(RCPI-ANPI)与噪音加干扰功率(ANPI)的比率。测量报告可包括AP负载，例如基本服务集(BSS)负载，例如该负载可包括有关当前STA的数量以及BSS的流量水平的信息。此类信息在信标(Beacon)或探测响应(ProbeResponse)(802.11k)中可用。测量报告可包括WAN度量，例如包括对AP的DL和UL速度、负载以及链路状态，以及WLANAP是否满负荷运行的估计，例如可在热点2.0的ANQP中可用。
响应于测量报告，BS和/或RNC可向MS传输导向命令消息(例如，导向矢量)，以根据所报告的测量和/或RAN的负载(例如，BS负载)来执行流量导向。根据需要，待导向的流量的候选标识符可以是DRB/RB-ID(对无线承载的识别)或QCI(QoS分类识别码)。
下面提供了一个示例性的导向使用案例。首先，MS可连接至3GPPRAN并发送数据流量。3GPPRAN可确定卸载到WLAN适用于该MS，并且在覆盖区域中存在AP。因此，RAN可配置MS以报告一个或多个AP，例如使用具有高于阈值的RSNI的事件W1(例如，如上所述的)。MS可执行测量以找出相关的AP，并在事件发生时触发指示，从而向RAN报告测量。RAN可评估是否应将承载移动至AP，并向MS发布流量导向命令。因此，MS可基于命令来将部分或全部流量导向至AP。
如前所述，由MS报告的值可能不是典型地标准化的或校准的，因此，如没有调整，可能会导致例如由MS和/或由BS或RAN作出的不正确的切换判决。
在一个实施例中，MS可被配置为在将测量报告发送至BS或RAN之前，使用规则(例如，3GPP规则)来将原始测量映射到校准的测量值。例如，在使用阈值进行设备切换相关的判决之前，设备可将由网络在RRC消息或ANDSF策略中报告的各种阈值转换为有意义的值(特定于设备的值)。例如，3GPP可发布一系列校准的RSSI、SNR、RCPI、RSNI等值及其预期行为。因此，在向BS或RAN报告无线电度量之前，单个MS可将其测量的RSSI值和SNR值映射为校准的值。也就是说，鉴于每个MS可获知其在不同的RSSI和SNR等值时的性能，MS可利用此信息来将其测量的RSSI和SNR等值映射为校准的RSSI和SNR等值。这样，MS可将一个或多个校准值而不是测量值报告给网络。
另选地或替代地，每个设备可将校准的性能指示符而不是测量的无线电度量发送至网络在一个实施例中，对于系统级AP性能指示符，MS可评估AP链路的性能并将AP链路性能报告给网络。例如，MS可通过评估以下一些度量来确定预期的AP性能度量：所测量的RSSI、所测量的SNR、信标速率、MAC层重传阈值、AP负载等。在一个实施例中，性能指示符可在1到100的范围内使用。MS可根据以下含义发送校准的性能指示符：100-最佳性能，75-良好性能，50-一般性能，25-性能不良。也可设想其他范围或指示符。
另选地，网络可从各种设备接收未校准的值并在利用其进行切换判决之前校准这些值。例如，网络(例如，BS或RAN)可识别MS的设备类型(例如，基于MS的能力、由MS报告的信息等)。例如，网络可利用对各个设备类型的性能特征的基本理解。在一个实施例中，网络可对一些熟知的设备实现设备类型校准，并可尝试对其他设备类型进行近似调整。
尽管本文的各种描述可特定于802.11进行引用，但是根据需要，这些引用对其他切换情形同样适用，例如对蜂窝通信协议和非蜂窝通信协议之间的切换同样适用。
图5：基站和接入点之间的网络控制切换
图5示出了一种用于执行在网络的控制下的在BS与AP之间进行的MS的切换的示例性方法。该方法可扩展至由同一BS提供的两个不同的无线协议之间的切换。除了其他设备之外，在图5中所示的方法可与以上各图所示的任何计算机系统或设备结合使用。在各种实施例中，所示方法元素中的一些方法元素可同时执行，或以与图示不同的顺序执行，或者可被省略和/或被认为是可选的。还可根据需要来执行附加方法元素。如图所示，该方法可如下进行操作。
在502中，MS当前可由BS或AP服务，或在一个实施例中由两者同时服务。例如，MS可已完成与BS或AP的初始连接设置，以与网络诸如互联网进行通信，或进行其他语音服务或数据服务。
在504中，可经由BS来将阈值提供给MS。例如，如果MS当前连接至BS以用于传送数据流量，则BS可将该阈值提供给MS。类似的，如果MS当前连接至AP，则可经由BS来接收阈值。在一个另选实施例中，可经由AP来提供阈值，例如，可经由由AP提供的网络从与BS和/或AP相关联的服务提供商提供阈值。
在该流程图的其余描述中，将假定MS由BS而非AP服务，但也可对方法进行修改以用于与此相反的情形。例如，图7所述的通信涉及MS与BS之间的通信，该通信也可在MS与AP之间进行。另选地，通信可仍然在MS与BS之间进行，但MS可连接至AP而不是连接至BS(例如，如果需要，BS可控制两个方向上的切换)。
阈值可用于确定何时向BS或网络报告所测量的无线电信号，以用于决定MS是否应执行切换。例如，阈值可指定MS应何时报告由AP提供的所检测到的无线网络或一个或多个相邻AP的所测量的无线电信号的必需信号强度。该阈值可为各个无线电测量指定阈值，诸如RSSI、SNR、SINR、RSRP、RSRQ、RSCP、AP负载、WAN度量等。另选地，在切换策略信息中指定的阈值可指示基于若干个无线电测量的总体或组合度量。
在506中，MS可将接收的阈值转换为特定于MS的值，例如，特定于设备的阈值。例如，由于每种不同类型的MS可通过不同的方式来测量无线电信号例如AP站的无线电信号，MS可使用映射表来将在切换策略信息中提供的阈值转换为对MS有意义的特定于设备的阈值。例如，第一类型的MS可检测附近AP的RSSI值作为第一值，而在相同情况下，第二类型的MS可检测到不同的RSSI值。此外，每个MS可认为相同的RSSI值的质量等级不同。因此，每个MS可被配置为将所提供的阈值转换为与MS测量例如来自AP的无线电信号所采用的方式一致的值。
转换可使用映射表，例如将阈值的单个值或值范围映射为特定于设备的无线电测量阈值的单个值或值范围。另选地，可使用算法(例如，数字公式)来将所接收到的阈值转换为单个阈值。
在508中，MS可使用由AP传输的信号来确定由AP提供的无线网络的度量。这样，在508中，MS可在BS和AP两者的服务区域内。度量可包括RSSI、SNR、SINR、AP负载、AP回程负载、信标速率、MAC层重传阈值、WAN度量等。另选地或替代地MS可使用上述一个或多个度量来生成组合的度量或AP性能指示符。一个或多个度量和/或一个或多个性能指示符可统称为“网络质量值”。
在510中，MS可将一个或多个度量(或仅仅是性能指示符)与在506中生成的一个或多个特定于设备的阈值进行比较。如果度量未触发报告事件(例如，通过超过特定于设备的阈值)，则方法可周期性重复508和510。
在512中，在触发了报告事件的情况下，可将一个或多个当前度量或一个或多个性能指示符转换为一个或多个校准的度量或一个或多个性能指示符，例如除了在反方向上之外使用506中的上述映射或算法。也就是说，可将在508中测量的特定于设备的值转换为可向BS报告的值，该值可被称为“校准值”或“校准的度量”。
在514中，可将一个或多个度量或者一个或多个性能指示符提供给BS。
在516中，响应于一个或多个度量或者一个或多个性能指示符，MS可接收导向命令，例如，从BS或通常从与BS和/或AP相关联的服务提供商接收导向命令。例如，BS或另一网络设备可分析一个或多个度量或者一个或多个性能指示符，并例如使用切换策略信息来确定是否应执行切换。该切换策略信息可指示在什么条件下应执行切换，例如，使用阈值。
导向命令可指示应将一个或多个数据流(或承载)或应用从BS切换到AP，或反之亦然。在一些实施例中，根据需要，导向命令可指示应执行完全切换或者仅仅将数据流的子组切换出或切换到AP。更具体地，导向命令可指示MS应从使用BS来传送当前数据通信和未来数据通信切换至使用AP来传送当前数据通信和未来数据通信。另选地，导向命令可指示仅仅将当前数据通信和未来数据通信的一部分从BS切换到AP。例如，某些服务或应用可被指示为被分配到BS，同时其他服务或应用可被指示为被分配到AP。在一个实施例中，该分配可基于每个服务或应用要求的服务质量。例如，将具有较高QoS要求的服务或应用诸如语音通信或视频通信分配到BS或AP中的一者，并将具有较低QoS要求的服务或应用诸如通用数据通信分配到BS或AP的另一者。
应注意，可没有必要执行上述步骤中的一个或多个步骤。例如，可没有必要执行504、506和510，例如根据其自身的报告策略，设备可仅仅报告514中的校准度量，而无需将其与从网络接收和转换的阈值进行比较。
此外，尽管上述方法描述了从阈值到特定于设备的值的转换，但也可执行相反的流程，其中将测量值转换为初始阈值并与该初始阈值进行比较。因此，在此类实施例中，可在514中提供那些已转换的测量值。特别地，在此实施例中，方法可包括：接收用于向基站(BS)报告接入点(AP)的测量的一个或多个阈值(例如，与504类似)；确定与AP相关联的一个或多个网络质量值(例如，与508类似)；将一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值(例如，与512类似；将一个或多个校准的网络质量值与一个或多个阈值进行比较(例如，与510类似，不同的是使用校准的网络质量值而不是未校准的网络质量值)；以及基于比较来执行切换(例如，与514和516类似)。
图6：与图5的实施例对应的示例性消息流
图6示出了与图5的实施例对应的示例性消息流。
在602中，测量控制消息指示用于报告值的阈值从BS提供至UE。
在604中，与602的阈值对应的事件被触发。
在606中，UE向BS发送连接请求。
在608中，UE向BS发送包括校准的测量的测量报告。
在610中，BS向UE发送导向命令，以用于控制UE的一个或多个数据流的切换(例如，针对由UE执行单个或各类服务或应用)。
在612中，UE根据导向命令来执行切换。
在614中，UE向BS传输确认。
图7：基站和接入点之间的移动站控制切换
图7示出了一种用于根据由网络提供的切换策略在移动站的控制下执行BS和AP之间的MS的切换的示例性方法。该方法可扩展至由同一BS提供的两个不同的无线协议之间的切换。除了其他设备之外，在图7中所示的方法可与以上附图中所示的任何一种计算机系统或设备结合使用。在各种实施例中，所示方法元素中的一些方法元素可同时执行，或以与图示不同的顺序执行，或者可被省略和/或被认为是可选的。还可根据需要来执行附加方法元素。如图所示，该方法可如下进行操作。
在702中，MS可由AP或BS服务，这与上述502类似。
在704中，可经由BS或AP来将切换策略信息提供给MS。例如，如果MS当前连接至BS，则BS可将此切换策略信息提供给MS。如果MS当前连接至AP，则可经由BS来接收策略信息。另选地，在一个实施例中，如果MS连接至AP，则可经由AP来获取策略信息，例如，经由由AP提供的网络来从与BS和/或AP相关联的服务提供商获取策略信息。
切换策略信息可指示在什么条件下MS应执行全部或一些数据流的切换，例如根据需要从BS切换到AP，或从AP切换到BS。在一个实施例中，切换策略信息可包括图5所述的阈值，使得MS可在阈值被超过时执行切换，而无需从BS(或通常从网络的网络提供商)接收导向命令。
如图5所示，尽管在MS最初由所述BS服务的情况下描述实施例，但也可进行修改，以适应MS最初由AP服务的情况。例如，在图7中所述的通信涉及MS与BS之间的通信，该通信也可在MS与AP之间进行。另选地，通信可仍然在MS与BS之间进行，但MS可连接至AP而不是连接至BS(例如，如果需要，BS可控制两个方向上的切换)。
在706中，MS可确定一个或多个度量或者一个或多个性能指示符。
在708中，MS可根据切换策略信息并且基于所确定的一个或多个度量或者一个或多个性能指示符来确定是否对一个或多个(或全部)数据(或语音)流进行切换。例如，MS可将一个或多个度量或者一个或多个性能指示符转换为校准的值，并将这些值与在切换策略信息中指示的阈值进行比较。另选地，MS可已将这些阈值转换为特定于设备的值，并将一个或多个度量或者一个或多个性能指示符与转换后的阈值进行比较，以确定是否执行切换。
在710中，MS可根据708中的判决执行切换。尽管图7被描述为使用从网络(例如，经由BS或AP)提供的切换策略信息进行描述，在另一个实施例中，MS可已有切换策略，并且无需提供切换策略和阈值的转换。在此类实施例中，MS可能接收例如来自BS和/或AP的服务提供商或来自MS的设备制造商的新建的或更新的切换策略。
图8：基站和接入点之间的网络控制切换
图8示出了一种用于在网络的控制下执行BS与AP之间的MS的切换的示例性方法。该方法可扩展至由同一BS提供的两个不同的无线协议之间的切换。除了其他设备之外，在图8中所示的方法可与以上各图所示的任何计算机系统或设备结合使用在各种实施例中，所示方法元素中的一些方法元素可同时执行，或以与图示不同的顺序执行，或者可被省略和/或被认为是可选的。还可根据需要来执行附加方法元素。如图所示，该方法可如下进行操作。
尽管以下实施例是从BS的角度进行描述的，其中切换从BS到AP，但方法也可扩展到相反的情况，从AP的角度进行描述，其中切换从AP到BS。例如，在图8中所述的通信涉及MS与BS之间的通信，该通信也可在MS与AP之间进行。另选地，通信可仍然在MS与BS之间进行，但MS可连接至AP而不是连接至BS(例如，如果需要，BS可控制两个方向上的切换)。
在802中，BS可与MS进行通信。
在804中，BS可从MS接收未校准的测量(例如，上述网络质量值)。
在806中，BS可识别MS的设备的类型。在一些实施例中，BS可经由由MS提供的各种消息或标识符来识别设备的类型。例如，可由被包含在来自MS的消息中的IMSI或其他标识符信息来推断该类型。另选地或替代地，MS可在一个或多个消息内向BS简单地识别其设备类型。应注意，设备类型可按具有相同品牌和版本但有不同的无线电部件芯片(例如，不同的WiFi通信芯片)的设备进行划分。
在808中，BS可基于对MS的设备的类型的识别来对未校准的测量进行校准。更具体地，在一个实施例中，BS可基于MS的设备的类型来将未校准的测量(例如，接收网络质量值)转换为一个或多个校准的网络质量值。
在810中，BS可根据切换策略基于校准的测量来确定是否执行切换。特别地，BS可将一个或多个校准的网络质量值与一个或多个阈值进行比较。
在812中，BS可基于810来将切换命令(例如，导向命令)发送至MS。例如，BS可响应于一个或多个校准的网络质量值超过一个或多个阈值来提供切换命令。
在一个实施例中，可针对每种类型的MS设备来执行图8的方法。然而，也可能仅对几种常用设备类型来执行该方法。在此类情况下，网络或BS能够将这些设备类型的校准的测量作为在相同区域中的但并非常用设备类型的其他MS的替代物。这样，BS或网络能够通过分析几种设备类型的校准的测量来对未被校准的设备作出近似的切换判决。应注意，此类近似的切换判决可涉及将测量已校准的设备的位置与测量未校准的设备的位置进行比较例如，切换判决仅适用于具有未校准的测量的设备足够接近具有已经校准的测量的另一设备的情况。
另外的实施例
除上述实施例之外，还可设想各种另外的实施例。
例如，在一个实施例中，切换决策可将与MS的用户相关联的数据计划的类型考虑在内。例如，当与MS相关联的数据计划受限时或者当该月的剩余数据已达到更低阈值时，可将偏置应用于Wi-FiAP而不是BS。因此，具有不受限的数据的用户可简单地使用最佳的可用AP或BS，而具有受限数据的用户则优先使用AP(例如，Wi-Fi热点)，以节省蜂窝数据使用量。
本文所述的实施例可通过任何形式实现。例如，除了其他可能情况之外，本文所述的系统和方法可实现为电脑实现的方法、计算机可读存储器介质或计算机系统。另选地，本文所述的系统和方法可使用一个或多个定制的硬件设备诸如ASIC来实现。再或者，本文所述的系统和方法可使用一个或多个可编程硬件元件诸如FPGA来实现。本文所述的系统和方法也可使用上述的任何组合来实现。
在一些实施例中，非暂态计算机可读存储器介质被配置为使其存储程序指令和/或数据，其中如果程序指令由计算机系统来执行，则该程序指令使得计算机系统执行一种方法，例如，本文所述的任何方法实施例，或本文所述的方法实施例的任何组合，或本文所述的任何方法实施例的任何子组，或这些子组的任何组合。
在一些实施例中，设备(例如，UE)可配置为包括处理器(或一组处理器)和存储器介质，其中存储器介质存储程序指令，其中处理器被配置为从存储器介质读取和执行程序指令，其中该程序指令为可执行的，以实现本文所述的任一方法实施例(或本文所述各方法实施例的任何组合，或本文所述任何方法实施例的任何子组，或这些子组的任何组合)。设备可通过任何形式来实现。
尽管以上已对各个实施例进行了相当详尽的说明，但是一旦上述公开被完全理解，各种变型和修改对于本领域的技术人员将变得显而易见。应当指出的是，以下权利要求被解释为涵盖所有此类变型和修改。

Claims (20)

1.一种用于执行移动站(MS)在基站(BS)和接入点(AP)之间的切换的方法，包括：
在所述MS处：
接收用于向所述BS报告所述AP的测量的一个或多个阈值；
将所述阈值转换为特定于设备的阈值；
确定与所述AP相关联的一个或多个网络质量值；
将所述一个或多个网络质量值与所述特定于设备的阈值进行比较；
响应于所述一个或多个网络质量值超过所述特定于设备的阈值：
将所述一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值；
提供所述一个或多个校准的网络质量值；以及
基于将所述一个或多个校准的网络质量值提供给所述BS来执行所述BS和所述AP之间的切换。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所述将所述一个或多个校准的网络质量值提供给所述BS来从所述BS接收切换命令；
其中根据所述切换命令来执行所述执行切换。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述切换命令包括导向矢量。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述切换命令适用于所述MS的多个数据流的子组，其中在执行切换之后，第一一个或多个数据流与所述BS保留在一起，并且第二一个或多个数据流从所述BS切换至所述AP。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个网络质量值包括一个或多个无线电信号度量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个网络质量值包括基于多个度量的性能指示符。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个网络质量值包括所述AP的接收信道功率指示符(RCPI)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个网络质量值包括接收信噪比指示符(RSNI)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个网络质量值包括所述AP的上行链路速度和/或下行链路速度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中执行从所述BS到所述AP的切换还基于所述BS的负载。
11.一种移动站(MS)，包括：
一个或多个无线电部件，所述一个或多个无线电部件耦接至被配置用于无线通信的一个或多个天线；和
处理元件，所述处理元件可操作地耦接至所述一个或多个无线电部件；
其中所述处理元件被配置为与所述一个或多个无线电部件一起操作以：
接收用于向基站(BS)报告接入点(AP)的测量的一个或多个阈值；
确定与所述AP相关联的一个或多个网络质量值；
将所述一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值；
将所述一个或多个校准的网络质量值与所述一个或多个阈值进行比较；
基于所述比较来执行切换。
12.根据权利要求11所述的移动站，其中基于所述比较来执行切换包括：
将所述一个或多个校准的网络质量值提供给所述BS；以及
响应于将所述一个或多个校准的网络质量值提供给所述BS来从所述BS接收切换命令；
根据所述切换命令来执行从所述BS到所述AP的切换。
13.根据权利要求12所述的移动站，其中所述切换命令包括导向矢量。
14.根据权利要求11所述的移动站，其中所述切换命令适用于所述MS的多个数据流的子组，其中在执行切换之后，第一一个或多个数据流与所述BS保留在一起，并且第二一个或多个数据流从所述BS切换至所述AP。
15.根据权利要求11所述的移动站，其中所述一个或多个网络质量值包括基于多个度量的性能指示符。
16.根据权利要求11所述的移动站，其中所述一个或多个网络质量值包括所述AP的接收信道功率指示符(RCPI)。
17.根据权利要求11所述的移动站，其中所述一个或多个网络质量值包括接收信噪比指示符(RSNI)。
18.根据权利要求11所述的移动站，其中所述一个或多个网络质量值包括所述AP的上行链路速度和/或下行链路速度。
19.根据权利要求11所述的移动站，其中执行从所述BS到所述AP的切换还基于所述BS和/或所述AP的负载。
20.一种基站(BS)，包括：
一个或多个无线电部件，所述一个或多个无线电部件耦接至被配置用于无线通信的一个或多个天线；和
处理元件，所述处理元件可操作地耦接至所述一个或多个无线电部件；
其中所述处理元件被配置为与所述一个或多个无线电部件一起操作以：
从移动站(MS)接收与接入点(AP)对应的一个或多个网络质量值；
基于所述MS的类型来将所述一个或多个网络质量值转换为一个或多个校准的网络质量值；
将所述一个或多个校准的网络质量值与一个或多个阈值进行比较；
响应于所述一个或多个校准的网络质量值超过所述一个或多个阈值，将切换命令提供给所述MS，以执行所述BS和所述AP之间的切换。
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