专利名称：在多频段环境中的系统和切换机制及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在无线通信网络中的方法和/或系统和/或接入节点和/或用户终端，在所述无线通信网络内至少部分地将多频段用于通信。本发明尤其涉及在这样一个网络中执行用户终端的通信连接切换的判决中使用的方法和/或系统和/或接入节点和/或用户终端。
背景技术：
近年来，例如用于数据和/或语音传输的无线通信网络变得越来越重要。用于这样一个无线通信网络的一个例子是例如基于射频传输等的无线局域网(WLAN)。在这样一个WLAN内，用户终端能够通过相应的通信协议执行相互之间或者与其它网络(例如有线LAN、WLAN、固定或移动电信网络等)的相应用户终端之间的通信，所述用户终端例如是个人计算机、电信装置、移动电话、个人数字助理、便携式计算机、个人计算机、等等。用户终端安装有相应的发送和接收单元，例如WLAN PCMCIA卡等，用户终端通过它能够与WLAN的接入节点或接入点(AP)通信。
WLAN的一般结构是公知的，因而，在此仅简单描述。WLAN的关键单元是用户终端和接入点(AP)，用户终端在无线通信接口上，例如基于无线电，与所述接入点通信。接入点覆盖特定区域，在下文中称作小区。小区的大小可以根据环境、网络运营商规定、相关用户数量等变化。AP适合于控制在这个小区内用户终端的通信，例如通过分配频率信道、为用户终端建立连接、将数据转发给目标终端等。用户终端通常与一个接入点相关联，在下文中称作服务AP。此外，提供连接接入点的分发网络。通过该分发网络，可以为用户终端建立不同AP或外部网络(例如固定网络、移动电信网络，例如GSM、UMTS，等等)之间的通信连接。
在移动用户终端的情况下，存在用户终端离开其当前服务AP的小区的情况。在这种情况下，执行漫游或切换。漫游是指用户终端搜索连接质量优于预定阈值等的可用AP，并将连接切换到该另一个可用AP，该可用AP随后变成新的服务AP。判断是否执行漫游例如基于信号强度测量等，并通过切换算法来确定。
根据特定标准实现WLAN。这些标准之一例如是IEEE(电气和电子工程师协会)802.11标准或其相应的扩展(在下文中也称作802.11WLAN)，例如IEEE 802.11a、IEEE 802.11b标准，这是本领域技术人员所公知的。
在IEEE 802.11标准中，具体定义了MAC(MAC媒体访问控制)和PHY(物理层)协议。MAC协议例如用于允许兼容物理层之间的互操作性，从而降低不同用户终端之间的冲突概率等。而且，IEEE802.11 MAC协议定义由接入点在周期间隔上发送的信标帧，从而允许台站监视接入点的存在。IEEE 802.11 MAC协议还提供了一组管理帧，包括由用户终端发送的探测请求帧，继之以由可用接入点发送的探测响应帧，以允许用户终端主动地扫描是否存在在某个信道频率上工作的接入点，并向用户终端显示该接入点正在使用的参数设置。此外，提供MAC地址，它用作相应WLAN单元的识别单元。
最近，计划实施使用多频段(frequency multiple band)的WLAN结构。一种这样的结构例如是双频段能力。预计在无需许可的2.4GHzISM(工业、科学和医学)频段上工作的当前的802.11b WLAN装置将与在5 GHz和6GHz之间的若干无需许可的频段内工作的802.11aWLAN装置互为补充。还预计大部分新的802.11a WLAN装置还将包括802.11b 2.4 GHZ的功能。这些双频段终端和接入点将保证从802.11b到802.11a的平稳转换，因而，提高了WLAN装置的可使用性和使用寿命。向在5GHz上工作的802.11a转换的原因例如是将要扩展当前使用的2.4GHz ISM频段的容量以在没有干扰问题的情况下建立大型网络。此外，因为与诸如蓝牙等的其它通信系统共享2.4GHzISM频带的频率范围，因而，能够防止可能存在的干扰问题。根据在多频带中每个频带上的IEEE 802.11标准，将由每个接入点发送相应的信标帧。
已知在WLAN内的切换基于WLAN用户终端的判决。为此，使用在周期间隔上由AP发送的信标帧或分组。如上所述，信标分组的一个目的是向用户终端通知AP存在于该区域内。此外，用户终端能够为相应的AP测量RSSI(接收信号强度指示符)。利用所测量的RSSI值，可以判断例如由于用户终端的移动导致切换到另一个AP的需要，这是本领域技术人员公知的。
作为这一切换过程的替代或补充，还建议从AP向决定切换的用户终端发送业务量(traffic)负载信息。例如，通过信标分组发送负载信息，也称作负载比特。因而，用户终端能够在从当前AP到另一个AP的切换判决过程中考虑在这些AP内的负载情况。
在文献EP 1 156 623 A1中，描述了一种无线LAN，其中漫游过程通过负载平衡功能添加。为了平衡WLAN内的负载，用户终端从接入点接收与接入点负载状态有关的负载信息。因而，用户终端可以使用在其中考虑所接收负载信息的成本函数选择与接入点之一的通信连接。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的机制，决定是否将在无线通信网络内执行用户终端的通信连接转换(changeover)或切换(handover)，所述无线通信网络例如是WLAN类型的，其中多个频带可用于通信。
此外，本发明的一个目的是提供一种改进的方法和/或系统和/或接入点和/或用户终端，通过它们，可以在诸如多频带WLAN类型的无线通信网络内执行改进的切换判决。
例如，通过一种决定在无线通信网络内执行用户终端的通信连接转换的方法实现这些目的，所述无线通信网络包括至少一个接入节点，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述方法包括步骤检测通信信息并将通信信息从所述至少一个接入节点发送到所述用户终端，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息，处理所发送的通信信息，根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力，并将该处理结果用于关于用户终端的通信连接转换的决定。
例如，通过一种决定在无线通信网络内执行用户终端的通信连接转换的系统实现这些目的，所述无线通信网络包括至少一个接入节点，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述系统包括用于检测通信信息并将通信信息从所述至少一个接入节点发送到所述用户终端的装置，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息；用于处理所发送的通信信息，从而根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力的装置；和用于使用处理结果决定用户终端的通信连接转换的装置。
此外，例如通过一种在无线通信网络内的接入节点实现这些目的，所述接入节点与至少一个用户终端通信，其中所述用户终端能够在两个或多个频带上与接入节点通信，所述接入节点包括用于检测通信信息并将通信信息发送到所述用户终端的装置，所述通信信息包括表示该接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息。
此外，例如通过一种在无线通信网络内通信的用户终端实现这些目的，所述无线通信网络包括至少一个接入节点，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述用户终端包括用于接收从至少一个接入节点发送的通信信息的装置，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息；用于处理所发送的通信信息，从而根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力的装置；和用于使用处理结果决定用户终端的通信连接转换的装置。
根据一个方面，在其中实现所推荐的方法和/或系统和/或接入节点和/或用户终端的无线通信网络是WLAN。该WLAN最好可以基于IEEE 802.11标准，例如IEEE 802.11a、802.11b、等等。在这样一种情况下，所使用的两个或多个频带可以包括2.4GHz的频带(根据IEEE 802.11b)和5和6GHz之间的一个或多个频带(根据IEEE802.11a)所推荐解决方案的其它细节如下所述-利用信标帧可以将通信信息从一个或多个接入节点广播给相应覆盖区域内的用户终端。这意味着通信信息可以纳入在信标分组内。然而，所推荐的解决方案不必限制于使用信标帧。可选择地，也可以将一个或多个接入节点和用户终端之间的另一个合适的信令和/或通信用于传输通信信息。例如，可以使用探测(probe)请求/探测响应。基本上，可以由用户终端通过探测请求询问负载信息。AP在探测响应内发送相应的信息。此外，可以使用这些探测来承载用户终端和AP之间的各种参数和信息。
-通信信息内的一个或多个信息单元可以包括多频带指示符，表示发送接入节点提供哪个或哪些频带。当发送接入节点例如具有双频带能力时，设置双(或多)频带信息单元，例如双频带比特。在发送接入节点具有三(甚至更多)频带能力的情况下，设置相应的多频带信息。
-此外，在通信信息内的一个或多个信息单元可以包括与发送接入节点有关的业务量负载指示符。这意味着接入节点可以检测在其一个或多个频带上的业务量负载，并确定用于将要设置的业务量负载信息单元的相应值。最好设置发送接入节点的安装所使用频带的一个业务量负载信息单元，它可以具有与在这个频带上的相应业务量情况对应的不同数值。
-作为业务量负载信息单元的替换或补充，在通信信息内的一个或多个信息单元可以包括频带覆盖指示符。这个覆盖信息单元可以包括在无线通信网络内发送接入节点的相邻接入节点的通信能力的有关标记。这意味着例如可以使用覆盖信息单元以通知在当前接入节点上当前可用的频带上与相邻接入节点继续通信的可用性。
-作为业务量负载信息单元和/或覆盖信息单元的替换或补充，在通信信息内的一个或多个信息单元可以包括用于表示由接入节点在相应频带上使用的频率信道的频率信道指示符。这意味着这个信道信息单元可以表示接入节点在频带上使用哪一个实际信道。例如，在接入节点具有双频带能力的情况下，可以表示与当前使用频带不同的另一个频带上正在使用的信道。
-可选择地，除了一个或多个信息单元的处理之外，可以比较在预定频带上测量的信号强度指示符和预定义阈值，用于确定发送接入节点在另一个频带上的通信连接能力。通过测量和比较预定(较低)频带的信号强度指示符，可以估计在同一AP的特定(更高)频带上的通信连接质量，它又可以表示在另一个(更高)频带上的通信连接将是否会具有足够好或不够好的连接质量。
-可以在用户终端一侧上进行通信连接转换的判决。用户终端将由接入节点发送的所接收的通信信息用作该判决的基础。
-用户终端的通信连接转换的判决结果可以是将通信连接从当前频带改变(即切换)到对用户终端和与该用户终端相关的接入节点共同的另一个频带。这意味着已经知道用户终端和接入节点可以在与当前使用的频带不同的频带上通信。因而，可以进行在同一接入节点内从当前频带到第二频带(在双频带的情况下)的切换。
-此外，用户终端的通信连接转换的判决结果可以是将通信连接从当前的接入节点改变成相邻接入节点的特定频带，该频带对用户终端和要与用户终端相关联的相邻接入节点是共同的。这意味着已经知道哪些频带对用户终端和相邻接入节点是共同的。因而，可以进行在无线通信网络内到相邻接入节点上预定频带的切换。
-可以接收和处理在无线通信网络内从两个或多个接入节点发送的通信信息。这意味着将来自通信范围内若干(全部)接入点的通信信息用于通信连接切换的相关判决。换句话说，可以在切换判决中考虑来自多个接入节点的多个频带信息单元和业务量负载信息单元和/或覆盖信息单元和/或信道信息单元。
由于本解决方案，能够实现下述优点-当在诸如WLAN的无线通信网络内存在多频带接入点(AP)和多频带用户终端时，可以在多个频带之间均匀地分配业务量。例如，在双频带WLAN的情况下，当可用且可行的情况下，可以始终使用5GHz的频带。通过提供与装置的双频带能力相关的信息，例如通过由AP广播的信标帧，用户终端能够立即获知使用例如2.4GHz或5GHz频带进行通信的可能性。因而，可以避免由用户终端扫描两个频带和所有频率以检测双频带能力。这节省了时间和电池功率。
-可以使用从AP发送的通信信息，以支持诸如在用户终端内的通信连接转换判决单元执行改进的切换判决。当已知当前连接的AP具有双频带功能时，例如通过设置双(多)频带信息单元，可以进行例如从当前的2.4GHz频带到5GHz频带的切换，同时保留在该AP的覆盖区域内。这有利于平衡在服务AP上的业务量负载。
-通过在通信信息内包括业务量负载信息，可以通知AP的当前负载。这可以包括与用户终端当前使用的频带和/或当前未使用的一个或多个频带上的负载有关的信息。这改进了切换判决的“智能”。例如，在双频带AP的业务量负载高于这些频带之一的情况下，到这个频带的切换将是没有用的。通过提供与频带上的负载情况相关的信息，能够避免不必要的到重载频带的切换，这种切换将导致返回到原始频带。因而，能够节省时间和电池功率。
-通过在通信信息内包括覆盖信息单元，可以通知当前在相邻AP的小区内可用的一个或多个频带的可用性的继续或中断。例如，在移动用户终端的情况下，可以使用覆盖信息单元的相关信息确定是否应当在5GHz上执行切换，或者应当使用2.4GHz的频带以建立到新AP的连接。在用户终端穿过服务双频段AP和仅具有单频段能力的AP之间的边界的情况下，可以通知该用户终端将要执行到新的AP的唯一频带的切换，这可能不同于当前使用的频带。因而，能够避免在新的AP小区内在当前使用频段上不必要的搜索。这节省了时间和电池功率。此外，在丢失与服务接入节点的通信连接和由用户终端识别出的关于其它接入节点的过去信息没有用的情况下，覆盖信息单元是有用的。因此，用户终端能够利用覆盖信息单元识别出在当前频带上的通信连接可以继续，即仅出现在正在使用的频带上的覆盖区的临时丢失。因而，用户终端可以直接开始在正确的频带扫上扫描新的(相邻)接入节点。因此，可以避免在正确的频带之前在错误的频带上的频率扫描。在包括双频带和单频带AP的更大型网络的情况下，因而，可以通知用户终端它工作在一个、两个或更多个频带上提供足够覆盖的区域内。通过避免在(相邻)接入节点的错误频带上不必要的扫描，能够节省时间和电池功率。
-通过在通信信息内包括信道信息单元，可以通知在AP内在一个或多个其它频带上正在使用的信道。在频带之间通信连接转换的情况下，可以直接在新的频带上设置正确的频率。该信道信息单元可以表示当前AP的频带和/或相邻AP的频带的信道。因而，能够节省时间和电池功率。
-通过使用在预定频带上的接收信号强度指示符(RSSI)的测量值，可以评估在同一AP上从当前频带(例如2.4GHz)到另一频带(例如5GHz)的转换是否有用。由用户终端例如在5GHz频带上从双频带AP接收的信号强度通常低于在2.4GHz上从同一AP接收的信号强度。原因在于在越高的频带上经受越高的传播损耗。利用将与由用户终端在2.4GHz上测量的RSSI比较的特定阈值(它可以不同于在常规切换过程内使用的阈值)，能够估计在较高的5GHz频带上的信号强度。因而，通过在较低频带上的测量，可以估计出在较高频带上的RSSI值，而不需要将连接改变成较高的频带。如果较低频带RSSI值高于该阈值，则估计较高频带的信号强度将是足够的，并且向5GHz频带的切换或转变是有用的。反之，如果较低频带RSSI低于特定的阈值，则可能不能在较高的频带上建立有效的通信。因而，避免了不必要的到并不提供足够好的通信质量的频带的切换，因而，能够节省时间和电池功率。
-通过将合适的信令或通信路径，例如信标帧，用于广播通信信息，和通过例如在信标分组内引入相应的一个或多个信息单元，例如通过相应的信息比特，可以在诸如WLAN的当前无线通信网络内轻易地实现所建议的解决方案。例如，通过信标分组的当前备用比特，可以在信标帧内承载一个或多个信息单元。因而，保证了后向的兼容性。
-在通信连接切换判决单元中，例如在用户终端一侧上，可以轻易地扩展所使用的切换算法，以在切换判决中考虑从AP发送的通信信息。因为切换算法通常是供应商特定的，所以，可以选择适合于相应网络单元和环境情况等的那些信息单元(或单个单元)。
-通信信息可以包括所有上述信息单元(也称作全部设置)，或者可选择地，如果合适的话，仅上述信息单元的子集。用于这样一个子集的相应信息单元(或单个单元)的选择可以是供应商特定的、环境特定的(例如取决于相邻接入节点的情况)、装置特定的(例如取决于发送接入节点的通信能力)、情况特定的(例如取决于在发送接入节点上实际的业务量负载)、等等。
参考说明书和附图，本发明的上述和其它的目标、特征和优点将变得更为显而易见。
图1图示WLAN类型的无线通信网络。
图2图示在根据图1的无线通信网络内用户终端和接入点之间的通信信息传输。
图3图示描述通信连接转换方法的流程图。
具体实施例方式
在下文中，结合附图的描述来介绍本发明的优选实施例。
参见图1，示意性地图示作为无线通信网络的根据802.11标准的WLAN。该WLAN包括作为通信控制单元的若干接入点AP1、AP2和AP3。此外，在所图示的例子中，提供骨干网络，用作用于相互连接AP和将AP连接到诸如其它WLAN或固定网络的外部目标点的分发网络。为了将AP连接到骨干网络，通常使用公知的输入/输出(I/O)接口(未图示)。
至少一些AP能够在不同的频带上通信，即它们具有多频带的能力。在下文中，假设这些AP是在2.4GHz ISM频带和5GHz ISM频带上通信的所谓的双频带AP。然而，所建议的解决方案也可以应用于提供两个以上频带的AP，例如三频带AP等。在这样一种情况下，相应地修改所推荐的解决方案，即与两个频带相关地执行的测量将与相应数量的其它频带相关地执行。同样的情况适用于用户终端。所图示用户终端的至少一部分适合于在多个频带上通信。再次，假设这些用户终端是在2.4GHz ISM频带和5GHz ISM频带上通信的所谓的双频带用户终端。
每个AP定义特定大小(如用围绕AP的圆表示的)的小区。在网络内的用户终端T1、T2和T3可以与它们所处小区内的一个AP(服务AP)相关(连接)。在当前的例子中，作为开始的情况，用户终端T1与AP1相关联，T2与AP2相关联，和T3与AP3相关联。
与其具体类型(例如个人计算机、便携式计算机和移动电话等)无关地，用户终端包括其通信功能需要并如本领域的技术人员公知的若干装置(未图示)。这些装置例如是用于执行指令和处理用于通信连接的数据(例如传输内容和信令相关数据)的处理器，用于存储指令和数据和用于用作处理器的工作区域等的存储器装置(例如ROM、RAM、EEPROM、等)，用于通过软件输入数据和指令的输入装置(例如软盘、CD-ROM、EEPROM、等等)，用于向用户提供监视和操作可能的用户接口装置(例如屏幕、键盘、用于通信的麦克风和耳机、等等)，和用于在处理器的控制下建立通信连接的网络接口装置(例如无线接口装置、接收和发送装置、天线、等等)。这些装置可以集成在一个设备内(例如在移动电话的情况下)或者在构成用户终端的若干设备内(例如在个人计算机的情况下)。网络接口装置例如可以包括在WLAN PCMCIA卡内。
类似地，接入点包括其通信功能需要并如本领域的技术人员公知的若干装置(未图示)。这些装置例如是用于执行指令和处理用于通信连接的数据(例如传输转发和信令相关数据)的处理器，用于存储指令和数据和用于用作处理器的工作区域等的存储器装置(例如ROM、RAM、EEPROM、等)，用于通过软件输入数据和指令的输入装置(例如软盘、CD-ROM、EEPROM、等等)，用于向用户提供监视和操作可能的接口装置(例如屏幕、键盘、等)，用于在处理器的控制下建立与用户终端的通信连接的网络接口装置(例如无线接口装置、接收和发送装置、天线、等等)，用于在处理器的控制下通过骨干网与其它AP通信的分发网络接口装置，等等。除了与相关用户终端的专用通信连接之外，AP适合于在其小区内发送或广播信令数据，这能够确定与该AP相关的连接质量信息。这可以利用永久地或在特定的间隔内发送的信标帧来执行。
双频带装置，即双频带AP和双频带用户终端，包括用于在每个可用频带上通信的相应接收和发送装置(RX，TX)。这些接收和发送装置可以是在网络接口装置内的分立单元或者集成在一个单元内。双频带AP在其频带中的每个频带上广播信标帧。另一方面，双频带用户终端适合于在它们的频带中的每个频带上接收信标帧。
在图1图示的WLAN内，用户终端从其所处小区内的那些AP接收信令数据(信标帧或分组)。这意味着，T1从AP1、AP2、AP3接收信令数据，T2从AP1、AP2接收信令数据，和T3从AP3接收信令数据。另一方面，用户终端将数据发送给其相应的服务AP。可以使用从其例如推导出RSSI的信令数据确定用于用户终端的连接质量情况，即是否存在当前服务AP之外的提供更佳通信情况的AP。在这样一种情况下，用户终端可以初始化切换过程，从而与另一AP相关联，如现有技术中公知并例如结合无线通信网络的标准描述的。
当在WLAN内使用双频带装置时，能够改进这个“常规”的切换过程。参见图2，图示根据图1的WLAN的部件更详细的图示。
根据图2，该WLAN包括两个频带AP(AP1、AP3)。在当前的例子中，假设AP2是单频带AP。双频带AP分别包括两个发送和接收单元TX/RX，用于与相应小区内的用户终端的通信。使用TX/RX1在例如2.4GHz的第一频带上通信，和使用TX/RX2在例如5GHz的第二频带上通信。AP2仅包括一个能够在2.4GHz频带上通信的TX/RX单元。
为了简化，仅图示一个用户终端T1。然而，其它的用户终端也可以连接到相应的AP，所建议的下面描述的用于这些用户终端和AP的方法是相同的。在所图示的情况下，用户终端T1是双频带用户终端，包括用于与AP通信的两个发送和接收单元TX/RX。与AP的发送和接收单元相同，使用TX/RX1在2.4GHz的第一频带上通信，使用TX/RX2在5GHz的第二频带上通信。
现在，参见图2和图3，描述用于所推荐的通信连接转换机制的例子。
接入节点AP1、AP2和AP3包括确定与这个AP相关的通信信息的装置(未图示)(在图3中的步骤S110)。这个通信信息包括AP是否是多频带的标记，即在当前的例子中是双频带AP。这个双(多)频带信息还可以表示由AP使用的一个或多个特定频带。
除了多频带信息之外，AP还可以适合于确定可以在通信信息内使用的其它信息。
一个例子是确定在相应信道上的当前业务量负载。这意味着例如AP检测在每个信道上流动的数据量，并得出通知低负载、中等负载和高负载等的相应标记值。负载值指示符的分类可以具有不同的形式，并可以是供应商特定或标准化的。当确定业务量负载时，可以在用于相应频率信道的通信信息内包括相应的指示符。
此外，可以由AP确定覆盖信息。为此，例如，可以参考其中存储相邻AP所使用频带的存储表格或列表。当相邻AP提供与当前AP相同的频带时，这些AP可以用通信信息内的相应标识符(例如MAC地址)表示。另外，可以用类似方式表示提供不同或更少频带的AP。此外，在这个信息单元内还可以包括由相应的相邻AP提供的一个或多个特定频带(例如2.4GHz和/或5GHz)的标记。
此外，可以由AP确定信道信息。这意味着AP确定使用相应频带上的哪一个频率信道，并将相应的指示符包括在通信信息内。在提供覆盖信息的情况下，可以扩展这个信道信息以通知在相应的频带上由相邻AP使用的信道。
例如，根据网络供应商或运营商的设置，通信信息可以包括上述信息单元或指示符的不同组合，即全部设置或它的适当子集。优选地，通信信息包括多频带信息单元和相应的业务量负载信息单元。可选择地，用覆盖信息单元和/或信道信息单元添加或代替业务量负载信息单元。为这样一个子集预先选择相应的信息单元例如可以基于下述的一个或多个因素-供应商规定，其中网络供应商决定将使用哪些信息单元；-环境特定的，其中例如当没有相邻接入节点或仅存在具有相同频带的接入节点时，省略覆盖信息单元；-情况特定的，其中例如，当在发送AP上的实际业务量负载较低，因而能够确保足够的容量时，省略业务量负载信息。
所确定的通信信息，即将要根据在AP内的设置确定的信息单元，将由AP包括在信标分组内，例如，在由AP提供的频带上间歇地广播所述信标分组(在图3中的步骤S120)。根据图2，接入节点AP1和AP3通过每个发送和接收单元TX/RX1和TX/RX2广播信标分组。AP2仅具有一个频带，并通过它的发送和接收单元TX/RX1广播相应的信标帧。可以替代信标帧，也可以使用AP和用户终端之间的另一个合适的信令或通信，例如探测请求/探测响应。
在此，在双频带AP即AP1和AP3的情况下，例如AP的处理装置能够执行用于相应频带的有用信息的分离。这个分离意味着例如在第一频带上广播的信标分组或帧可以包括与第二频带相关的多频带信息单元、用于第一和第二频带的业务量负载信息单元、用于第二频带的信道信息单元。另一方面，在第二频带上广播的信标分组可以包括与第一频带相关的多频带信息单元、用于第一和第二频带的业务量负载信息单元、用于第一频带的信道信息单元。对于AP的两个信标分组而言，覆盖信息单元可以是相同的。这个例子描述了包括全部设置的情况。然而，也可以在第一和第二(或更多)频带的信标内仅使用信息单元的子集。
位于所有三个AP的小区区域内的用户终端T1至少接收例如通过发送和接收单元TX/RX1在用户终端TI内当前使用(即设置)的频带上广播的那些信标分组(在图3中的步骤S130)。用户终端例如通过它的处理装置处理所接收的信标分组，并检测在其中包括的通信信息。在当前的例子中，处理包括所接收的所有(即AP1、AP2和AP3的)信标分组信息。可选择地，用户终端可以使用滤波器功能以仅处理由服务AP1发送的通信信息。
现在，由用户终端TI使用通信信息来确定相应AP的通信能力(在图3中的步骤S140)。这意味着考虑在信标分组内包括的通信信息的信息单元。当包括多频带信息单元时，用户终端T1识别出由AP提供的另一频带，并将其与它的频带比较。当信息匹配时，可以执行到另一频带的切换。当包括业务量负载信息单元时，确定相应的数值。当由AP提供的另一频带的负载值表示较低的业务量负载时，到这个频带的切换可能是有用的。此外，识别出在当前使用的频带上的业务量负载。当包括覆盖信息单元时，识别出相邻接入节点的频带和标识符。当包括信道信息单元时，识别出另一可能频带的所使用的频率信道，以便在可能的切换情况下使用。
可选择地，在步骤140的处理中，除了信息单元的处理和使用，以便确定相应AP的通信能力之外，还可以将在较低(例如2.4GHz)频带上测量的RSSI值用于与预定义阈值的比较。比较的结果可用于估计同一AP在较高(例如5GHz)频带上的通信连接能力。因此，能够获得到更高频带的通信连接转换是否有用的标记。这可以由用户终端用于在切换过程内的判决。
可以将所识别的信息和结果存储在用户终端内用于随后使用(未图示)，例如，在用户终端的存储器内。当接收和处理下一个信标分组时，则更新所存储的信息。同样的方法适用于新的RSSI的比较。在处理来自若干AP的通信信息的情况下，相应的信息与这些AP相关，例如，通过AP标识符。
接着，确定是否必需执行通信连接转换(切换)(在图3中的步骤S150)。当用户终端检测到需要连接转换的情况时，判决为是。反之，当检测到不需要切换时(在步骤S150中为否)，则等待下一个信标分组，即下一个通信信息。例如，当检测到连接质量不够好或所接收的信号强度(RSSI测量)不够强时，可能出现这样一种切换的情况。而且，当执行负载平衡功能时，当在所使用的频带上的业务量负载很高时，可能需要切换。这个决定例如基于由用户终端的处理装置执行的切换算法。所使用的切换算法的类型(即所使用的参数，例如用于信号强度的阈值、负载值、等等)可以是供应商特定的。
当在图3的步骤S160中决定通信连接转换时，在用户终端T1内的通信连接转换单元参考在处理通信信息时存储的信息。这意味着为了决定将要改变成哪个新的通信连接，可以使用上述多频带信息、相应的业务量负载信息、覆盖信息和/或信道信息单元，如果可以使用的话。而且，在判决中可以考虑较低频带的RSSI值与预定义阈值的比较结果。作为一个可能的例子，当AP的另一频带具有与当前使用的频带相比较低的业务量负载时，可以将通信连接改变成另一频带。在当前的AP的两个频带都具有较高的业务量负载时，通信连接不应当改变到另一频带，而是改变到另一个AP。在这样一种情况下，对于决定可以使用哪一个AP和哪一个相应的频带，覆盖信息是有用的。在用户终端T1移动并且现在处于另一AP，例如图2的AP3，的小区内的情况下，也可以使用覆盖信息。随后，覆盖信息表示AP2的双频带能力，因而在相同的两个频带上的通信可以继续。另一方面，当用户终端T1移动到AP2，它是单频带的装置，用户终端知道将在唯一的频带上建立通信连接。此外，当丢失与服务AP的通信连接，和由用户终端识别的与其它接入节点有关的过去信息不再有用时，用户终端可以使用覆盖信息单元直接开始扫描在正确频带上的新的(相邻)接入节点。这意味着，用户终端可以通过覆盖信息单元识别出在当前频带上的通信连接是否可以继续，即在正在使用中的频带上仅出现临时的覆盖丢失，还是还必需改变频带。在包括双频带和单频带AP的更大型网络的情况下，因而，用户终端可以识别出它工作在在一个、两个或多个频带上具有足够覆盖的区域内。另一方面，当将连接改变成当前AP的另一个频带时，可以使用信道信息以直接进入这个频带的实际频率信道。然而，当通信连接当前在较低的频带上并且所测量的RSSI值低于预定义的阈值时，它假设在同一AP的较高频带上的连接质量也不够好，并不执行到这个更高频带的转换。而是，可以决定将连接改变到另一个AP。
为了决定将要改变到的通信连接，可以使用切换算法，扩展该切换算法以考虑来自AP的可用信息单元。例如，由用户终端T1的处理装置执行这个切换算法的计算。作为其结果，确定用户终端T1的新通信连接的最佳候选，同一AP的新频带或者另一(相邻)AP的频带。
当确定用户终端T1的通信连接的转换目标(另一频带或另一AP)时，在图3的步骤170中，用户终端T1根据公知的切换程序执行到这个目标的切换。当完成切换时，重复现在接收到的通信信息的处理。
因而，根据由WLAN AP提供的多个信息，尤其在多频带环境下，可以确定用户终端的通信连接转换。因此，可以实现优化的切换判决，同时避免了由于在频带上不必要的扫描，在用户终端侧上时间和电池功率的不必要浪费。此外，通过引入业务量负载信息，可以实现多个频带之间负载的平衡。
如上所述，推荐了一种用于在无线通信网络内，尤其在多频带WLAN内，支持执行用户终端的通信连接转换判决的机制。用户终端能够在两个或更多频带上与接入节点通信。检测与AP相关的通信信息，它除了包括表示多频带能力的信息之外，还包括业务量负载、频带覆盖和/或频率信道信息。例如通过AP信标帧广播通信信息，并且处理和使用广播信息，以用于关于用户终端的通信连接转换的判决。
应当理解上述描述和附图仅仅用于通过例子说明本发明。因而，所描述的本发明的实施例可以在权利要求的保护范围内改变。
权利要求
1.一种决定在无线通信网络内执行用户终端(T1)的通信连接转换的方法，所述无线通信网络包括至少一个接入节点(AP1、AP2、AP3)，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述方法包括步骤检测通信信息并将通信信息从所述至少一个接入节点发送到所述用户终端，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息；处理所发送的通信信息，并根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力；和将该处理结果用于关于用户终端的通信连接转换的决定。
2.根据权利要求1的方法，其中所述无线通信网络是WLAN，最好基于IEEE 802.11标准。
3.根据权利要求2的方法，其中所述两个或多个频带包括2.4GHz的频带和5和6GHz之间的一个或多个频带。
4.根据前面的任一权利要求的方法，其中将所述通信信息纳入在信标分组内从所述至少一个接入节点广播给所述用户终端。
5.根据前面的任一权利要求的方法，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点相关的多频带指示符。
6.根据前面的任一权利要求的方法，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点的频带相关的业务量负载指示符。
7.根据前面的任一权利要求的方法，其中在所述通信信息内的所述信息包括与无线通信网络内的发送接入节点的相邻接入节点的频带相关的频带覆盖指示符。
8.根据前面的任一权利要求的方法，其中在所述通信信息内的所述信息包括用于表示由接入节点在相应频带上使用的频率信道的频率信道指示符。
9.根据前面的任一权利要求的方法，其中所述处理步骤还包括步骤检测在预定频带上的信号强度指示符；和比较所检测的信号强度指示符与预定义的阈值，其中比较结果表示接入节点在另一频带上的连接能力的估计。
10.根据前面的任一权利要求的方法，其中由用户终端进行关于通信连接转换的决定。
11.根据前面的任一权利要求的方法，其中用户终端的通信连接转换的判决结果是将通信连接从当前频带改变成对用户终端和与该用户终端相关的接入节点共同的另一个频带。
12.根据权利要求1-10中任一权利要求的方法，其中用户终端的通信连接转换的判决结果是将通信连接从当前的接入节点改变成相邻接入节点的特定频带，该频带对用户终端和要与用户终端相关联的相邻接入节点是共同的。
13.根据前面的任一权利要求的方法，其中在所述处理步骤中处理从无线通信网络内的两个或更多接入节点发送的通信信息。
14.一种决定在无线通信网络内执行用户终端(T1)的通信连接转换的系统，所述无线通信网络包括至少一个接入节点(AP1、AP2、AP3)，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述系统包括用于检测通信信息并将通信信息从所述至少一个接入节点发送到所述用户终端的装置，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息；用于处理所发送的通信信息，从而根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力的装置；和用于使用处理结果决定用户终端的通信连接转换的装置。
15.根据权利要求14的系统，其中所述无线通信网络是WLAN，最好基于IEEE 802.11标准。
16.根据权利要求15的系统，其中所述两个或多个频带包括2.4GHz的频带和5和6GHz之间的一个或多个频带。
17.根据权利要求14至16中任一权利要求的系统，其中所述的用于检测和发送接入节点的通信信息的装置适合于在广播给所述用户终端的信标分组内纳入通信信息。
18.根据权利要求14至17中任一权利要求的系统，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点相关的多频带指示符。
19.根据权利要求14至18中任一权利要求的系统，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点的频带相关的业务量负载指示符。
20.根据权利要求14至19中任一权利要求的系统，其中在所述通信信息内的所述信息包括与无线通信网络内的发送接入节点的相邻接入节点的频带相关的频带覆盖指示符。
21.根据权利要求14至20中任一权利要求的系统，其中在所述通信信息内的所述信息包括用于表示由接入节点在相应频带上使用的频率信道的频率信道指示符。
22.根据权利要求14至20中任一权利要求的系统，还包括用于检测在预定频带上的信号强度指示符的装置；其中所述用于处理的装置适合于比较所检测的信号强度指示符与预定义的阈值，比较结果表示接入节点在另一频带上的连接能力的估计，所述用于决定通信连接转换的装置适合于使用所述比较结果。
23.根据权利要求14至22中任一权利要求的系统，其中用于决定通信连接转换的装置位于用户终端内。
24.根据权利要求14至23中任一权利要求的系统，其中用于决定通信连接转换的装置适合于确定将通信连接从当前频带改变成对用户终端和与该用户终端相关的接入节点共同的另一个频带。
25.根据权利要求14至23中任一权利要求的系统，其中用于决定通信连接转换的装置适合于决定将通信连接从当前的接入节点改变成相邻接入节点的特定频带，该频带对用户终端和要与用户终端相关联的相邻接入节点是共同的。
26.根据权利要求14至25中任一权利要求的系统，其中用于处理所发送通信信息的装置适合于处理从无线通信网络内的两个或更多接入节点发送的通信信息。
27.一种在无线通信网络内的接入节点，所述接入节点与至少一个用户终端通信，其中所述用户终端能够在两个或多个频带上与接入节点通信，所述接入节点包括用于检测通信信息并将通信信息发送到所述用户终端的装置，所述通信信息包括表示该接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息。
28.根据权利要求27的接入节点，其中所述无线通信网络是WLAN，最好基于IEEE 802.11标准。
29.根据权利要求28的接入节点，其中所述两个或多个频带包括2.4GHz的频带和5和6GHz之间的一个或多个频带。
30.根据权利要求27至29中任一权利要求的接入节点，其中所述的用于检测和发送接入节点的通信信息的装置适合于在广播给所述用户终端的信标分组内纳入通信信息。
31.根据权利要求27至30中任一权利要求的接入节点，其中在所述通信信息内的所述信息包括与接入节点相关的多频带指示符。
32.根据权利要求27至31中任一权利要求的接入节点，其中在所述通信信息内的所述信息包括与接入节点的频带相关的业务量负载指示符。
33.根据权利要求27至32中任一权利要求的接入节点，其中在所述通信信息内的所述信息包括与无线通信网络内的接入节点的相邻接入节点的频带相关的频带覆盖指示符。
34.根据权利要求27至33中任一权利要求的接入节点，其中在所述通信信息内的所述信息包括用于表示由接入节点在相应频带上使用的频率信道的频率信道指示符。
35.一种在无线通信网络内通信的用户终端，所述无线通信网络包括至少一个接入节点(AP1、AP2、AP3)，其中所述用户终端能够在两个或更多频带上在所述无线通信网络内与接入节点通信，所述用户终端包括用于接收从至少一个接入节点发送的通信信息的装置，所述通信信息包括表示发送接入节点是否能够在两个或多个频带上通信的信息；用于处理所发送的通信信息，从而根据频带信息确定发送接入节点的通信连接能力的装置；和用于使用处理结果决定用户终端的通信连接转换的装置。
36.根据权利要求35的用户终端，其中所述无线通信网络是WLAN，最好基于IEEE 802.11标准。
37.根据权利要求36的用户终端，其中所述两个或多个频带包括2.4GHz的频带和5和6GHz之间的一个或多个频带。
38.根据权利要求35至37中任一权利要求的用户终端，其中所述的用于接收接入节点的通信信息的装置适合于从广播自接入节点的信标分组中提取通信信息。
39.根据权利要求35至38中任一权利要求的用户终端，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点相关的多频带指示符。
40.根据权利要求35至39中任一权利要求的用户终端，其中在所述通信信息内的所述信息包括与发送接入节点的频带相关的业务量负载指示符。
41.根据权利要求35至40中任一权利要求的用户终端，其中在所述通信信息内的所述信息包括与无线通信网络内的发送接入节点的相邻接入节点的频带相关的频带覆盖指示符。
42.根据权利要求35至41中任一权利要求的用户终端，其中在所述通信信息内的所述信息包括用于表示由接入节点在相应频带上使用的频率信道的频率信道指示符。
43.根据权利要求35至42中任一权利要求的用户终端，还包括用于检测在预定频带上的信号强度指示符的装置；其中所述用于处理的装置适合于比较所检测的信号强度指示符与预定义的阈值，比较结果表示接入节点在另一频带上的连接能力的估计，和所述用于决定通信连接转换的装置适合于使用所述比较结果。
44.根据权利要求35至43中任一权利要求的用户终端，其中用于决定通信连接转换的装置适合于决定将通信连接从当前频带改变成对用户终端和与该用户终端相关的接入节点共同的另一个频带。
45.根据权利要求35至43中任一权利要求的用户终端，其中用于决定通信连接转换的装置适合于决定将通信连接从当前的接入节点改变成相邻接入节点的特定频带，该频带对用户终端和要与用户终端相关联的相邻接入节点是共同的。
46.根据权利要求35至45中任一权利要求的用户终端，其中用于处理所发送通信信息的装置适合于处理从无线通信网络内的两个或更多接入节点发送的通信信息。
全文摘要
提出了一种用于支持在无线通信网络(尤其在多频带WLAN)内执行用户终端的通信连接转换的判决的机制。用户终端能够在两个或更多频带上与接入节点通信。检测与AP相关的通信信息，它除了包括表示多频带能力的信息之外，还包括业务量负载、频带覆盖和/或频率信道信息。利用AP信标帧广播该通信信息，并对该通信信息进行处理和使用，以用于关于用户终端的通信连接转换的判决。
文档编号H04L12/28GK1720756SQ02830159
公开日2006年1月11日 申请日期2002年12月19日 优先权日2002年12月19日
发明者阿里·维萨恩, 哈斯·辛尼瓦拉 申请人:诺基亚公司