用户在共存无线系统之间的切换的制作方法

文档序号:18337416发布日期:2019-08-03 15:58阅读:152来源:国知局
用户在共存无线系统之间的切换的制作方法



背景技术:

I.领域

本公开一般涉及通信,尤其涉及用于支持无线通信的技术。

II.背景

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种通信内容。这些无线系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统、以及单载波FDMA(SC-FDMA)系统。

无线系统可包括能支持一个或多个用户装备(UE)通信的一个或多个基站。UE可经由下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路(或即前向链路)是指从基站至UE的通信链路,而上行链路(或即反向链路)是指从UE至基站的通信链路。

利用不同无线电技术的多个无线系统可被部署在给定地理区域中。任何数量的UE可位于该地理区域内。每一个UE都可支持该多个无线系统所利用的无线电技术中的一种或多种。可能期望高效地支持UE经由该多个无线系统的通信。

概述

本文公开了用于使UE在不同无线系统之间切换的技术。这些技术可被用于使UE在可以按任何方式部署的多个无线系统之间切换。这些技术尤其可适用于使UE在小蜂窝小区的诸无线系统之间切换。小蜂窝小区可包括用于无线局域网(WLAN)系统的接入点以及用于蜂窝系统的毫微微蜂窝小区。小蜂窝小区可执行特定控制功能,诸如(i)使UE在小蜂窝小区的诸无线系统之间切换以及(ii)可能使UE在该小蜂窝小区的无线系统与该小蜂窝小区之外的无线系统之间切换。与小蜂窝小区中的无线系统(例如,WLAN系统)通信的UE可被切换至该小蜂窝小区中的另一无线系统(例如,蜂窝系统)以获得更佳性能。UE也可以在小蜂窝小区中的诸无线系统无法为该UE提供满意的性能的情况下被切换至该小蜂窝小区之外的无线系统(例如,宏蜂窝小区)。小蜂窝小区可控制UE在无线系统之间的切换。

在一种设计中,位于多个无线系统的覆盖内并且与该多个无线系统之中的第一无线系统通信的UE可被标识。可确定UE对于该多个无线系统的度量。这些度量可涉及效率、服务费、服务订阅、应用类型、或缓冲器大小中的至少一者。是否要将UE从第一无线系统切换到该多个无线系统中的另一个可基于该UE对于该多个无线系统的度量来确定。在一种设计中,UE对于该多个无线系统的切换优先级可基于该UE对于该多个无线系统的度量来确定。是否要将该UE从第一无线系统切换至另一无线系统可基于该UE对于该多个无线系统的切换优先级并且可能进一步基于第一无线系统中的拥塞来确定。

以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。

附图简述

图1示出示例性系统部署。

图2示出了用于使UE在无线系统之间切换的过程。

图3示出了用于使UE在无线系统之间切换的另一过程。

图4示出了用于由UE进行通信的过程。

图5示出了网络实体和UE的框图。

图6示出小蜂窝小区和UE的框图。

详细描述

本文所描述的技术可被用于各种无线通信系统,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其他无线系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可以实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA),时分同步CDMA(TD-SCDMA)和CDMA的其他变体。cdma2000包括IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA系统可实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi和Wi-Fi直连)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、等无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的部分。频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者中的3GPP长期演进(LTE)及高级LTE(LTE-A)是UMTS的使用E-UTRA的最近版本,其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS、LTE和LTE-A在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。cdma2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文中所描述的技术既可用于以上提及的无线系统和无线电技术,也可用于其他无线系统和无线电技术。

图1示出了其中可实现本公开的各方面的示例性系统部署100。小蜂窝小区120可支持用于小地理区域(诸如家、公寓、办公室、商店等)的通信。小蜂窝小区120可包括支持经由第一无线电技术进行通信的接入点(AP)122以及支持经由第二无线电技术进行通信的毫微微蜂窝小区124。接入点122可以是提供WiFi服务的WLAN系统的一部分,而毫微微蜂窝小区124可以是提供蜂窝服务的蜂窝系统的一部分。WLAN系统是支持用于小地理区域(例如,家、办公室等)的通信的无线系统。蜂窝系统是支持用于大地理区域(例如,城市、州、国家等)的通信的无线系统。小蜂窝小区120由此可支持用于多个共存无线系统的通信,该多个共存无线系统是具有交叠覆盖且在共同的网络实体的控制下的无线系统。网络实体可以是并非UE的任何实体,并且也可被称为无线节点等。

接入点122可支持无线电技术,诸如WiFi、Hiperlan或某一其他WLAN无线电技术。接入点122可支持用于包括可彼此通信的站点集合的基本服务集(BSS)的通信。BSS也可被称为WLAN系统。

毫微微蜂窝小区124可支持无线电技术,诸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、GSM等。毫微微蜂窝小区124也可被称为家用基站(HBS)、家用接入点(HAP)、家用B节点(HNB)、家用演进型B节点(HeNB)等。毫微微蜂窝小区124可被配置成为UE群(其可属于封闭订户群(CSG))提供受限接入。毫微微蜂窝小区124可允许网络运营商扩展蜂窝系统的覆盖,以增加容量和/或获得其他优势。毫微微蜂窝小区124可被认为是蜂窝系统的一部分,并且可与蜂窝系统中的其他网络实体通信。毫微微蜂窝小区124可以如在公众可获取的题为“3G Home NodeB Study Item Technical Report(3G家庭B节点学术项目技术报告)”的3GPP TR 25.820中所描述的那样操作。毫微微蜂窝小区124还可以如在关于其他无线电技术的文档所描述的那样操作。毫微微蜂窝小区124可包括无线电网络控制器(RNC),该RNC可执行通常由蜂窝系统中的RNC执行的某些功能。

接入点122和毫微微蜂窝小区124可以耦合到路由器126,路由器126可以耦合到因特网148或某一其他数据网络。路由器126可以在接入点122和毫微微蜂窝小区124以及其他实体之间路由话务数据。接入点122和毫微微蜂窝小区124可以进一步耦合到小蜂窝小区控制器140,该控制器可执行对这些实体的协调和控制功能。小蜂窝小区控制器140可包括执行协调和控制功能的各种模块,诸如可使UE在小蜂窝小区120中的WLAN系统和蜂窝系统之间切换的切换管理器142。小蜂窝小区控制器140可与核心网150中的实体通信,该核心网可包括支持UE的通信的其他服务的各种网络实体。

在一示例性设计中,小蜂窝小区120可以是物理硬件模块或单元(例如,市场上可购买的产品),其可由用户购买并安装在家、公寓中等。用于小蜂窝小区120的硬件模块可包括用于接入点122的第一模块(例如,集成电路(IC)芯片或电路板)、用于毫微微蜂窝小区124的第二模块、用于路由器126的第三模块以及用于小蜂窝小区控制器140的第四模块。用于小蜂窝小区控制器140的第四模块可包括存储各种软件模块(其中之一可以是切换管理器142)的存储器。一般而言,小蜂窝小区120可包括任何数量的硬件模块。每一个硬件模块都可执行任何功能集合并且可支持接入点122或毫微微蜂窝小区124或路由器126或小蜂窝小区控制器140或其组合。接入点122、毫微微蜂窝小区124、路由器126和小蜂窝小区控制器140中的每一者的功能可以在小蜂窝小区120中的一个或多个硬件模块上用软件和/或硬件实现。

基站132可支持用于相对较大的地理区域(例如,最大为半径10公里(Km))的通信。基站132的覆盖区域和/或服务该覆盖区域的基站子系统可被称为宏蜂窝小区。基站132可以是蜂窝系统130的一部分,该蜂窝系统可包括未简明起见未在图1中解说的其他基站。蜂窝系统130可支持与毫微微蜂窝小区124相同的无线电技术或不同的无线电技术。基站132可耦合到系统控制器134,该系统控制器可以提供用于基站132和其他基站的协调和控制。系统控制器134可以进一步耦合到核心网150。

UE 110-116可以散布在小蜂窝小区120的整个覆盖区域内,且每一个UE可以是驻定或移动的。UE也可被称为移动站、终端、接入终端、订户单元、站(STA)等。UE可以是蜂窝电话、智能电话、平板、无线通信设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持式设备、膝上型计算机、无绳话机、无线本地环路(WLL)站、上网本、智能本,等等。UE能够与小蜂窝小区120中的接入点122和/或毫微微蜂窝小区124通信。UE还能够与蜂窝系统130中的基站132通信。UE可被称为站(例如,在与接入点122通信时)、用户等。

如图1所示,小蜂窝小区120可包括共处一处的提供WLAN服务的接入点122和提供蜂窝服务的毫微微蜂窝小区124。任何数量的UE(即,站或用户)可位于小蜂窝小区120的覆盖内。每一UE可只支持WLAN服务或只支持蜂窝服务,或者支持WLAN和蜂窝服务两者。小蜂窝小区120中的任何数量的UE可以在任何给定时刻活跃。活跃UE可具有不同的能力和/或数据需求。此外,活跃UE可观察到接入点122和毫微微蜂窝小区124的不同的信道状况。可能期望高效地服务小蜂窝小区120中的的活跃UE。

在本公开的一方面,公开了用于使UE在不同无线系统之间切换的技术。UE可由小蜂窝小区中的一个无线系统(例如,WLAN系统)服务,但可能经由该无线系统具有不良的性能。该UE可被切换至该小蜂窝小区中的另一无线系统(例如,蜂窝系统)以获得更佳性能。该UE也可以在该小蜂窝小区中的诸无线系统无法为该UE提供满意的性能的情况下被切换至该小蜂窝小区之外的无线系统(例如,宏蜂窝小区)。

使UE在小蜂窝小区中的WLAN系统和蜂窝系统之间切换可基于各种因素来执行。这些因素可包括和/或可被称为条件、属性、准则、事件等。这些因素可被用作(i)考虑使UE在无线系统之间切换的触发和/或(ii)用于选择合适的无线系统来切换UE的参数。这些因素可由度量来量化。这些度量可被用于决定是否要切换UE以及可能被用于选择合适的无线系统来切换UE。例如,第一无线系统中的拥塞可以是用于将UE从第一无线系统切换至第二无线系统的因素。拥塞可由一个或多个度量来量化。如果(诸)度量指示第一无线系统足够拥塞、UE促进第一无线系统中的拥塞、以及第二无线系统不如第一无线系统那样拥塞,则UE可被切换。作为另一示例,UE对于每一个无线系统的效率可以是用于使UE在无线系统之间切换的因素。效率可由一个或多个度量来量化。UE可被指派供切换至其中该UE具有更高效率的无线系统的更高优先级。

给定UE X可由小蜂窝小区中的服务系统服务,并且可以基于各种因素来从该服务系统切换至另一无线系统。在一种设计中,UE X可以基于以下因素中的一个或多个来从服务系统被切换至另一无线系统:

A1.服务系统拥塞,例如耗尽资源,

A2.UE对于服务系统具有不良的信道质量,

A3.UE经由服务系统具有不满意的数据性能,

A4.UE在服务系统上具有高服务费/使用,

A5.UE在与服务系统通信时经历强干扰,

A6.UE对于服务系统具有不良的效率,以及

A7.其他因素。

UE X可以在被任何上述因素触发时从服务系统切换至另一无线系统。UEX的切换可通过考虑服务系统服务UE X的能力、UE X在服务系统上的性能、和/或UE X对于服务系统的其他属性来确定。UE X的切换还可通过考虑UE X对于每一个可用无线系统的能力、其他无线系统服务UE X的能力等来确定。

上述因素中的一些或全部可适用于给定无线系统。具体而言,一些因素可适用于小蜂窝小区中的WLAN系统和蜂窝系统两者,一些因素可只适用于WLAN系统,而一些因素可只适用于蜂窝系统。此外,给定因素可针对不同的无线系统以不同的方式定义。例如,不同的无线系统可以与不同类型的资源相关联。因此,拥塞可针对不同的无线系统以不同的方式定义。

在一种设计中,UE X可以基于以下因素中的一个或多个来在小蜂窝小区中从蜂窝系统切换至WLAN系统:

B1.蜂窝系统拥塞,例如耗尽资源,

B2.UE对于蜂窝系统具有不良的信道质量,

B3.UE经由蜂窝系统具有不满意的数据性能,

B4.UE在蜂窝系统上具有高服务费/使用,以及

B5.其他因素。

蜂窝系统中的拥塞可能是由于蜂窝系统中缺少用于服务UE的资源所导致的。蜂窝系统中的资源可包括无线电资源、硬件资源、回程资源等。蜂窝系统中的可用无线电资源可取决于蜂窝系统所利用的特定无线电技术。例如,CDMA系统中的可用无线电资源可由对下行链路和上行链路中的每一者可用的正交码的数量、对下行链路可用的发射功率量、在上行链路上观察到的干扰量等来量化。LTE系统中的可用无线电资源可由对下行链路和上行链路中的每一者可用的资源块的数量、对上行链路可用的扩展码的数量等来量化。硬件资源可由在毫微微蜂窝小区处可用于处理发送给UE的下行链路信号的下行链路信道元件的数量、在毫微微蜂窝小区处可用于处理UE所发送的上行链路信号的上行链路信道元件的数量等来量化。回程资源可由从毫微微蜂窝小区去往核心网或因特网的回程链路的容量或数据率来量化。

蜂窝系统中的拥塞可基于各种度量来量化,诸如下行链路上的发射功率、上行链路上的收到信号强度指示符(RSSI)、对下行链路和上行链路中的每一者可用的资源块、对下行链路和上行链路中的每一者可用的正交码、毫微微蜂窝小区中的可用信道元件等。拥塞可以在下行链路发射功率或上行链路RSSI高于阈值时被指示。蜂窝系统中的拥塞还可基于涉及蜂窝系统中的无线电资源、硬件资源和/或回程资源的其他度量来量化。

蜂窝系统的信道质量可基于各种度量来量化,诸如帧差错率(FER)、分组差错率(PER)、下行链路和/或上行链路上的信噪比(SNR)、下行链路和/或上行链路上的收到信号强度、信道质量指示符(CQI)、物理层速率、发射功率净空等。不良的信道质量可由高帧/分组差错率、低SNR、弱收到信号强度、不良CQI、低物理层速率、低发射功率净空等来量化。

蜂窝系统的数据性能可基于各种度量来量化,诸如吞吐量、数据等待时间/延迟、峰值数据率、有保障比特率、发射缓冲器大小、满意比特等。吞吐量可指示为UE达到的数据率。数据等待时间/延迟可指示由UE X/向UE X发送的数据所经历的延迟量。发射缓冲器大小可指示将由UE X/向UE X发送的数据量。满意比特是UE发送到基站以指示该UE对授予该UE的上行链路的满意度的比特。不满意的数据性能可由低吞吐量、大数据等待时间/延迟、低峰值数据量、低有保障比特率、大发射缓冲器大小、指示不满意的满意比特等来量化。

服务费/使用可取决于UE X的服务订阅和/或其他因素。UE X在蜂窝系统上的高服务费/使用可由于UE X在蜂窝系统中漫游和/或其他原因所导致。

在一种设计中,UE X可以基于以下因素中的一个或多个来在小蜂窝小区中从WLAN系统被切换至蜂窝系统:

C1.WLAN系统拥塞,例如耗尽资源,

C2.UE对于WLAN系统具有不良的信道质量,

C3.UE经由WLAN系统具有不满意的数据性能,

C4.UE在WLAN系统中具有隐藏节点问题。

C5.UE对于WLAN系统具有不良的效率/能力,以及

C6.其他因素。

WLAN系统中的拥塞可基于各种度量(诸如无线介质利用率等)来量化。WLAN系统中的站可以在无线介质上被时分复用,并且在任何给定时刻只有一个站可以在该无线介质上进行传送以避免站之间的冲突。站可竞争对该无线介质的接入或者可被调度以在该无线介质上进行传送。无线介质利用率可由每一个预定时间区间(例如,大约100毫秒的每一个信标区间)中WLAN系统中的站使用该无线介质的时间百分比来给出。

WLAN系统的信道质量可基于各种度量(诸如帧差错率、分组差错率、SNR、CQI、物理层速率等)来量化。不良的信道质量可由高帧/分组差错率、低SNR、不良CQI、低物理层速率等来量化。

UE X经由WLAN系统的数据性能可基于各种度量(诸如吞吐量、数据等待时间/延迟、峰值数据率等)来量化。不满意的数据性能可由低吞吐量、大数据等待时间/延迟、低峰值数据率等来量化。

隐藏节点问题可由于UE X正由接入点服务并且具有无法听见UE X的该服务接入点的一个或多个相邻接入点所导致。服务接入点和(诸)相邻接入点然后可能无法检测到彼此并且可能彼此隐藏。接收机处的传输冲突可由于多个传送方站彼此隐藏而发生。在一种设计中,如果服务接入点及其UE观察到显著不同的无线介质利用率或者听见不同的相邻节点集合,则可检测到隐藏节点场景。为了促成对隐藏节点的检测,服务接入点可请求其UE报告观察到的无线介质利用率和/或该UE检测到的相邻接入点的节点标识符(ID)。

UE X对于WLAN系统的效率或能力可基于各种度量(诸如,物理层速率、有效吞吐量、所支持的安全协议、所支持的带宽、所支持的操作模式等)来量化。有效吞吐量可以指所传送的分组之中被正确解码的分组(即,有效分组)的百分比。

WLAN系统和UE X各自可支持用于WiFi的802.11标准族中的一个或多个标准。每一个802.11标准支持一组数据率、一个或多个系统带宽、以及一个或多个调制技术。例如,传统802.11以直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)来支持20MHz系统带宽上的最多2兆比特/秒(Mbps)。802.11a以正交频分复用(OFDM)来支持20MHz上的最多54Mbps。802.11b以DSSS来支持20MHz上的最多11Mbps。802.11g以OFDM和DSSS来支持20MHz上的最多54Mbps。802.11n以OFDM来支持20或40MHz上的最多150Mbps。802.11ac以OFDM来支持最多160MHz上的最多867Mbps。

WLAN系统和UE X各自可支持一个或多个安全协议,诸如有线等效隐私(WEP)、Wi-Fi受保护接入(WPA)和WPA版本2((WPAv2)。WEP是用于WLAN的原始安全协议并且是安全性最低的。WPA是用于WLAN的改进的安全协议,而WPA2是比WPA增强的安全协议。每一个安全协议都可支持一种或多种认证和/或加密方法。

UE X在WLAN系统中的不良效率或低能力可由以下各项来量化:低物理层速率(例如,对于802.11b)、低有效吞吐量、过时安全协议(例如,WEP和/或WPA)、无法支持接入点的40MHz操作(例如,只支持20MHz操作)、不支持生地(green-field)格式和减少的帧间间隔(IFS)(例如,只支持接入点的低效率操作),等等。

一般而言,UE可基于任何上述因素来在小蜂窝小区中的不同无线系统之间被切换。可以在任何给定时刻考虑使一个或多个UE在无线系统之间切换。如果考虑使多个UE切换,则这些UE可被确定优先级并且基于其优先级来被选择进行切换。

UE可基于一组因素来在无线系统之间被切换,该组因素可包括上述因素中的一个或多个。UE可以按各种方式基于该组因素来被切换。

在第一设计中,可分别考虑用于使UE在无线系统之间切换的因素,例如,一次一个因素。这些因素可以按重要性次序来排列。例如,根据一个设计,因素A1-A6可按重要性次序被列出,其中因素A1是最重要的,而因素A6是最不重要的。这些因素也可以按某一其他次序被指派重要性。UE可通过一次考虑一个因素且开始于最重要的因素(例如,因素A1、B1或C1)来被切换。对于正在考虑的因素,UE可基于涉及该因素的度量来被确定优先级,并且然后可基于这些UE的优先级来被选择进行切换。该过程可以被重复直到已经考虑所有因素或者遇到某一终止条件(例如,没有剩下更多UE要切换)。

在第二设计中,可联合地考虑这些因素来进行切换。在该设计中,UE可通过将所有因素一起考虑来被切换。例如,UE可基于由考虑所有因素的函数所确定的度量来被确定优先级,并且然后可基于这些UE的优先级来被选择进行切换。

在第三设计中,这些因素可被安排成群,并且一次可考虑一群因素来进行切换。每一群可包括一个或多个因素。例如,第一群因素可包括涉及服务系统的因素,诸如涉及服务系统中的拥塞的因素。第二群因素可包括涉及UE的因素,诸如涉及数据性能、信道质量、服务费/使用、效率、隐藏节点的因素等。这些因素群可以按重要性次序来排列。例如,涉及服务系统的第一群因素可以是最重要的,而涉及UE的第二群因素可以是不那么重要的。这些因素群也可以按某一其他次序被指派重要性。UE可通过一次考虑一群因素且开始于最重要的一群因素来被切换。对于正在考虑的该群因素,UE可基于正在考虑的该群因素来被确定优先级,并且然后可基于这些UE的优先级来被选择进行切换。该过程可被重复直到已经考虑所有因素群或者遇到某些终止因素。可基于每群因素中的各因素的函数来为该群因素定义度量。例如,可以为涉及服务系统的第一群因素定义系统度量。可以为涉及UE的第二群因素定义UE度量。

在一种设计中,图1中的小蜂窝小区控制器140内的切换管理器142可控制UE在小蜂窝小区120中的不同无线系统之间的切换。切换管理器142还可将小蜂窝小区120内的无线系统中的UE切换至小蜂窝小区120之外的无线系统。

图2示出用于使UE在小蜂窝小区中的无线系统之间切换的过程200的设计。过程200可由图1中的切换管理器142或由某一其他实体来执行。切换管理器142可以从小蜂窝小区120中的接入点122以及毫微微蜂窝小区124接收度量(框212)。这些度量可包括性能度量、UE度量、系统度量等。UE度量可涉及UE的属性,诸如数据性能、信道质量、效率、服务费等。系统度量可涉及无线系统的属性,诸如拥塞、效率等。一些性能度量可涉及UE的性能,并且也可被认为是UE度量。一些性能度量可涉及无线系统的性能,并且也可被认为是系统度量。

切换管理器142可以例如基于从接入点122和毫微微蜂窝小区124接收到的度量来确定是否已经触发用于使UE在WLAN系统和蜂窝系统之间切换的任何因素(框214)。切换管理器142可针对已被触发的每一个因素来选择一个或多个UE来在WLAN系统和蜂窝系统之间切换(框216)。这些UE可基于正在考虑的(诸)因素来被标识。例如,对UE的切换可由小蜂窝小区中的该多个无线系统之一中的拥塞来触发。与拥塞的无线系统通信且在该拥塞的无线系统中被指派足够量的资源(例如,超过阈值资源量)的UE可被标识以供进行可能的切换。

切换管理器142可基于与该多个无线系统通信的UE的度量来确定这些UE的优先级(框218)。在一种设计中,UE可以如下被确定切换优先级:

1.对于由拥塞触发的切换,利用大量系统资源的UE可被指派更高优先级并且被考虑首先进行切换,以及

2.对于由不良UE度量触发的切换,具有更差UE度量的UE可被考虑首先进行切换。

UE也可以按其它方式来被确定优先级。切换管理器142可基于则这些UE的度量来确定是否要使UE在无线系统之间切换(框220)。例如,切换管理器142可通过考虑(i)UE对于其服务系统的性能以及(ii)UE对于每一个可用无线系统的能力来确定是否要切换UE。

用于在小蜂窝小区中将UE从WLAN系统切换至蜂窝系统的触发也可适用于将UE从WLAN系统切换至小蜂窝小区之外的无线系统。当小蜂窝小区中的WLAN系统和蜂窝系统无法向UE提供满意的服务时,可期望将UE切换至外部无线系统。

图3示出用于使UE在无线系统之间切换的过程300的设计。过程300可由网络实体(例如,图1中的切换管理器142或小蜂窝小区控制器140)或由某一其他实体来执行。该网络实体可标识位于多个无线系统的覆盖内并且与该多个无线系统之中的第一无线系统通信的UE(框312)。该网络实体可确定该UE对于该多个无线系统的度量(框314)。这些度量可涉及效率、或服务费、或服务订阅、或应用类型、或缓冲器大小、或某一其他参数、或其组合。网络实体可基于UE对于该多个无线系统的度量来确定是否要将该UE从第一无线系统切换到该多个无线系统中的另一个(框316)。

该多个无线系统可包括WLAN系统、蜂窝系统、某一其他无线系统、或其组合。在一种设计中,该多个无线系统可以是小蜂窝小区的一部分。在该设计中,该网络实体可以是小蜂窝小区的一部分并且可被指定为使UE在该多个无线系统之间切换。在另一设计中,该多个无线系统可包括小蜂窝小区中的一个或多个无线系统以及该小蜂窝小区之外的一个或多个无线系统。在其他设计中,该多个无线系统可包括以任何方式部署的无线系统。

在框316的一种设计中,该网络实体可基于UE对于该多个无线系统的度量来确定该UE对于该多个无线系统的切换优先级。UE对于每一个无线系统的切换优先级可指示将该UE从第一无线系统切换至所述每一个无线系统的优先级。该网络实体可基于UE对于该多个无线系统的切换优先级来确定是否要将该UE从第一无线系统切换到该多个无线系统中的另一个。该网络实体还可以在第一无线系统经历拥塞的情况下(例如,只在这种情况下)切换UE。第一无线系统处的拥塞可基于以下各项来确定:可用发射功率、或RSSI、或可用资源块、或可用正交码、或第一无线系统中的基站处的可用信道元件、或某一其他因素、或其组合。拥塞可针对仅下行链路、或仅上行链路、或下行链路和上行链路两者来确定。

在一个设计中,UE对于该多个无线系统的度量可包括涉及该UE对于该多个无线系统中的每一个的效率的至少一个性能度量。涉及效率的性能度量可包括对于该多个无线系统中的另一个所支持的物理层速率、或链路预算、或所支持的安全协议、或所支持的系统带宽、或所支持的操作模式、或某一其他度量、或其组合。链路预算可取决于天线数量、路径损耗、天线增益、载波频率等。如果UE对于第二无线系统具有比对于第一无线系统更高的效率,则UE可被指派用于从第一无线系统切换至第二无线系统的较高优先级。如果UE在第一无线系统上具有不良效率(其可由在低阈值之下的效率来量化),则也可将该UE从第一无线系统切换至另一无线系统。

在一个设计中,UE对于该多个无线系统的度量可包括涉及为了与第一无线系统通信而针对UE的服务费的至少一个度量。如果UE在第一无线系统上具有比第二无线系统更高的服务费,则UE可被指派用于从第一无线系统切换至第二无线系统的较高优先级。

在一个设计中,UE对于该多个无线系统的度量可包括涉及该UE在该多个无线系统中的每一个上的服务订阅的至少一个度量。如果UE在第二无线系统上具有服务订阅,则UE可被指派用于从第一无线系统切换至第二无线系统的较高优先级。

在一个设计中,UE对于该多个无线系统的度量可包括涉及该UE在第一无线系统上的至少一个活跃应用的应用类型的至少一个度量。该至少一个活跃应用可包括实时应用、或只在第一无线系统上被允许的应用、或两者。如果UE具有活跃的实时应用和/或只在第一无线系统上被允许的活跃应用,则UE可被指派用于从第一无线系统切换至另一无线系统的较低优先级。

在一种设计中,UE对于该多个无线系统的度量可包括涉及该UE的至少一个缓冲器大小的至少一个度量。UE的该至少一个缓冲器大小可包括(i)用于存储正由UE发送的话务数据的发射缓冲器的发射缓冲器大小和/或(ii)用于存储UE接收到的话务数据的接收缓冲器的接收缓冲器大小。如果发射缓冲器大小超过第一大小和/或接收缓冲器大小超过第二大小,则UE可被指派用于从第一无线系统切换至第二无线系统的较高优先级。

图4解说用于通信的过程400的设计。过程400可由UE(如以下所描述的)或由某个其他实体来执行。UE可位于多个无线系统的覆盖内并且可以与该多个无线系统之中的第一无线系统通信(框412)。UE可接收要将该UE从第一无线系统切换至该多个无线系统中的另一个的信令(框414)。该切换可由网络实体基于UE对于该多个无线系统的度量来为该UE发起。这些度量可涉及效率、服务费、服务订阅、应用类型、缓冲器大小、某一其他参数、或其组合。例如,这些度量可包括涉及UE对于该多个无线系统中的每一个的效率的至少一个性能度量、或涉及为与第一无线系统通信而针对UE的服务费的至少一个度量、或涉及UE在该多个无线系统中的每一个上的服务订阅的至少一个度量、或涉及UE在第一无线系统上的至少一个活跃应用的应用类型的至少一个度量、或涉及UE的至少一个缓冲器大小的至少一个度量、或其组合。

在一个设计中,可基于UE对于该多个无线系统的切换优先级来将UE从第一无线系统切换到该多个无线系统中的另一个。切换优先级可基于UE对于该多个无线系统的度量来确定。

图5解说网络实体510和UE 550的设计的框图。网络实体510可负责使UE在无线系统之间切换,并且可对应于图1中的切换管理器142或小蜂窝小区控制器140或对应于某一其他网络实体。网络实体510可以直接与UE 550通信或者可经由一个或多个其他实体来与UE 550通信。UE 550可对应于图1中的UE 110到116中的任一个。

在网络实体510处,模块512可以获取UE对于多个无线系统(例如,小蜂窝小区中的WLAN系统和蜂窝系统)的度量。模块514可检测用于使UE在无线系统之间切换的触发。这些切换触发可基于上述度量或因素中的任一个和/或其他度量或因素。模块518可例如基于UE对于该多个无线系统的度量来确定UE的切换优先级。模块520可基于UE的切换优先级来确定是否要切换UE。模块524可支持与UE和/或其他网络实体的通信。发射机516可生成并发送包括控制信息(诸如针对UE的切换决定)的信号。接收机522可接收并处理UE和/或其他网络实体发送的信号。网络实体510内的各种模块可如上所述地操作。控制器/处理器526可指示网络实体510内的各种模块的操作。存储器528可存储用于网络实体510的数据和程序代码。

在UE 550处,模块554可接收指示将UE 550切换至新无线系统的信令。模块556可执行处理(例如,连接设置、会话配置等)以将UE 550切换至该新无线系统。模块562可报告信息,诸如UE 550所确定的性能度量和/或UE度量。模块562可支持与基站和/或其他网络实体的通信。接收机552可接收并处理基站和/或其他网络实体传送的下行链路信号。发射机558可生成和发送上行链路信号,包括要由UE 550发送的信息。UE 550内的各种模块可如上所述地进行操作。控制器/处理器566可指导基站110x内各种模块的操作。存储器568可存储用于UE 550的数据和程序代码。

图6解说小蜂窝小区600和UE 650的框图。UE 650可对应于图1中的UE 110到116中的任一个。小蜂窝小区600可以是图1中的小蜂窝小区120的一种设计并且可包括基站610和小蜂窝小区控制器690。小蜂窝小区控制器690可对应于图1中的小蜂窝小区控制器140。基站610可对应于图1的接入点122或毫微微蜂窝小区124。基站610可装备有T个天线634a到634t,并且UE 650可装备有R个天线652a到652r,其中一般而言,T≥1并且R≥1。

在基站610处,发射处理器620可以接收来自数据源612的数据和来自控制器/处理器640的控制信息(例如,消息)。处理器620可以分别处理(例如,编码和调制)数据和控制信息以获得数据码元和控制码元。处理器620还可生成用于同步信号、参考信号等的参考码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器630可在适用的情况下对数据码元、控制码元、和/或参考码元执行空间处理(例如,预编码),并且可将T个输出码元流提供给T个调制器(MOD)632a到632t。每一调制器632可处理各自相应的输出码元流(例如,针对OFDM、SC-FDMA、CDMA等)以获得输出采样流。每个调制器632可进一步处理(例如,转换至模拟、放大、滤波、及上变频)该输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器632a至632t的T个下行链路信号可分别经由T个天线634a至634t被传送。

在UE 650处,天线652a到652r可以从基站610和其他基站接收下行链路信号。天线652a到652r可以分别向解调器(DEMOD)654a到654r提供接收到的信号。每个解调器654可调理(例如,滤波、放大、下变频、以及数字化)各自的收到信号以获得输入采样。每一解调器654可进一步处理输入样本(例如,针对SC-FDMA、OFDMA、CDMA等)以获得收到码元。MIMO检测器656可获得来自所有R个解调器654a到654r的收到码元,在适用的场合对这些收到码元执行MIMO检测,以及提供检出码元。接收处理器658可以处理(例如,解调和解码)这些检出码元,将针对UE 650的经解码数据提供给数据阱660,并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器680。UE 650处的信道处理器684可以从基站610和/或其他基站接收下行链路信号。处理器680可基于接收到的下行链路信号来确定基站610和/或其他基站的信道质量。

在上行链路上,在UE 650处,发射处理器664可接收来自数据源662的数据和来自控制器/处理器680的控制信息(例如,消息)。处理器664可以分别处理(例如,编码和调制)数据和控制信息以获得数据码元和控制码元。处理器664还可生成参考信号的参考码元。来自发射处理器664的码元可在适用的场合由TX MIMO处理器666预编码,进一步由调制器654a到654r处理(例如,用于OFDMA、SC-FDMA、CDMA等),并且向基站610和其他基站发射。在基站610处,来自UE 650以及其他UE的上行链路信号可由天线634接收,由解调器632处理,在适用的情况下由MIMO检测器636检测,并由接收处理器638进一步处理以获得经解码的由UE 650和其他UE发送的数据和控制信息。处理器638可将经解码数据提供给数据阱639并将经解码控制信息提供给控制器/处理器640。

控制器/处理器640和680可以分别指导基站610和UE 650处的操作。UE650处的处理器680和/或其他处理器和模块可执行或指导图4中的过程400和/或用于本文所描述的技术的其他过程。基站610处的处理器640和/或其他处理器和模块可执行或指导图2中的过程200、图3中的过程300、和/或用于本文中所描述的技术的其他过程。存储器642和682可分别存储供基站610和UE 650用的数据和程序代码。通信(Comm)单元644可使得基站610能与其他网络实体通信。调度器646可调度UE进行通信,并可向被调度的UE指派资源。

在小蜂窝小区控制器690内,控制器/处理器692可执行各种功能以支持UE通信。小蜂窝小区控制器690处的处理器692和/或其他处理器和模块可执行或指导图2中的过程200、图3中的过程300、和/或用于本文中所描述的技术的其他过程。存储器694可存储用于小蜂窝小区控制器690的程序代码和数据。存储单元694可存储关于UE和/或在小蜂窝小区控制器690的控制下的无线系统的信息。通信单元696可使得小蜂窝小区控制器690能与其他网络实体通信。

本领域技术人员应理解,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如,贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会,结合本文公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、块、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的范围。

结合本文公开描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或者本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。替换地,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中,所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是可被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

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