在混合无线通信网络中的分流选择方法
【专利说明】在混合无线通信网络中的分流选择方法
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求主张2014年I月29日提出的命名为“分流选择(OffloadSelect1n) ”且编号为61/932，825的美国临时申请在美国法典第35篇第119条(35USC.§ 119)下的优先权，该申请的全部内容在此加以引用。
技术领域
[0003]本发明多个实施例是有关于无线网络通信，以及更具体地，是有关于蜂窝(Cellular)无线通信与无线局域网络(Wireless Local Area Network, WLAN)(也称为WiFi)通信的交互工作的功能。
【背景技术】
[0004]为了满足移动数据服务的快速增长需求，各种网络运营商正在为下一代无线通信网络开发新的技术以及定义新的标准，以实现更高峰值(peak)的传输速率。例如，国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)规定需要IGbps峰值传输速率以用于第四代(the 4thgenerat1n, 4G)移动通信系统中的高级智能多模式终端(IMT-Advanced)系统。无线网络中IGbps的峰值传输速率可为用户提供与有线网络中类似的体验，并可充分满足今天以及将来互联网(Internet)上的大多数应用。
[0005]当峰值传输速率不再是4G时代之后的严峻问题时，网络容量(capacity)在接下来的几年内看上去将要耗尽。从3G到4G时代，不但业务需求在急剧增长(即，5年内>50x)，而且在平均小区频谱效率(spectral efficiency)上的改进非常有限(即，<10x)。另外，可用频谱资源也很有限。即使所有网络均更新为4G空中接口(air interface)，网络容量仍将快度耗尽。事实上，在一些领域中已经发生该问题。因此，容量耗尽预计将成为最严峻的问题。
[0006]在无线通信服务的需求继续增长的同时，宽带存取的需求可以不总是需要移动性支持。事实上，研究显示只有少部分用户存在同时进行移动和宽带存取的需求。因此，除蜂窝网络之外，也有其它网络能够使用或不使用移动性支持传递来信息给移动用户。在大多数地理区域，通常可使用多个无线电接入网络(Rad1 Access Networks, RANs)，例如演进型通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)和WLAN等。此外，无线通信装置越来越多地配备多个无线电收发器，以用于存取不同的无线电接入网络。例如，多无线电终端(MultipleRad1 Terminal, MRT)可同时包含蓝牙(Bluetooth)，WiMAX以及WiFi无线电收发器。因此，多无线电集成在今天变得更加适宜，并成为一项关键技术，以帮助用户终端使用不同无线电接入技术(Rad1 Access Technology, RAT)中探察到更多可用带宽，以及实现匮乏的无线电频谱资源的更好使用。
[0007]当前，并没有任何用于蜂窝用户设备(User Equipment, UE)的执行业务分流(offload)至WiFi的具体现有技术有考虑到蜂窝网络负载(cellular load)，或者给予蜂窝RAN可能性以控制将某小区内多个UE的业务分流至WiFi达到什么程度。此外，当前的蜂窝RAN不可能识别并挑选特定UE以用于业务分流至WiFi。
[0008]用于WiFi分流的当前技术，例如，第三代合作伙伴项目(3GPP)接入网络检测和选择功能(Access Network Detect1n and Select1n Funct1n, ANDSF)假定了业务分流的多个级别的支持。UE的所有业务，朝向某接入点名称(APN)的所有业务，或单独的IP流均可进行分流。有个要求是即使已分流至WiFi，仍应做到保留在蜂窝网络(cellular)上的一些业务，例如，实时临界业务(real-time critical traffic)，特定的IP多媒体子系统(IMS)业务，紧急呼叫。另一个要求是应做到随负载变化而变化(load dependent)或在无ANDSF架构下进行RAN控制的分流。之后一个问题在于分流应优先在APN或IP流级别上完成，但在当前的3GPP架构中，RAN并不知晓APN或IP流的知识。
【发明内容】
[0009]本申请的一个目的在于说明一种新的UE操作，以动态选择3GPP RAT或WLAN小区以用于业务分流，允许考虑到动态网络负载和无线电条件。
[0010]在一实施例中，提供一种UE的分流选择方法，以在3GPP RAT和WLAN小区之间进行选择。UE接收用于选择WLAN或3GPP RAT的配置信息。UE通过评估3GPP RAN条件来确定UE是否可执行WLAN分流，其中，至少一 RAN条件与3GPP RAT中的无线电信号强度或无线电信号质量有关。然后，UE通过评估WLAN条件来确定是否存在至少一个合适的WLAN小区。UE同样确定是否存在用于WLAN分流的候选业务。最后，若存在至少一个合适的WLAN小区且UE可执行WLAN分流，则UE将已确定的业务转向(steers) WLAN。否则，UE将已确定的业务转向3GPP RAT0
[0011]在一实施例中，配置信息包含第一阈值，第二阈值，第三阈值，第四阈值，第五阈值，第六阈值和第七阈值中的至少一个，其中第一阈值指示第一 3GPP RAN条件，第二阈值指示第二 3GPP RAN条件，第三阈值为随机产生数字的阈值，第四阈值指示第一 WLAN条件，第五阈值指示第二 WLAN条件，第六阈值指示WLAN负载，以及第七阈值指示最小估计吞吐量(throughput)。配置信息进一步包含第一预定时段，第二预定时段，第三预定时间和第四预定时间中的至少一个，其中第一预定时段指示UE保留用于WLAN分流的候选的最短时间，第二预定时段指示UE保留用于WLAN分流的非候选的最短时间，第三预定时间用于确定当UE具有高速或中速时的WLAN小区是否合适，以及第四预定时间指示WLAN小区保持合适的最短时间。
[0012]以下将详细说明其它实施例及优点。此处说明的目的并非用于定义本发明，本发明由权利要求所定义。
【附图说明】
[0013]附图中相同的数字指示相同的元件，用于说明本发明的多个实施例。
[0014]图1为根据一个新的方面的使用分流选择的移动通信网络的示意图。
[0015]图2为执行本发明多个实施例的UE的简化方块示意图。
[0016]图3为根据一个新的方面的WiFi分流选择的操作示意图。
[0017]图4为确定UE是否可以执行WiFi分流的操作示意图。
[0018]图5为确定是否存在合适的WiFi小区的操作示意图。
[0019]图6为确定哪个业务可分流至WiFi的操作的实施例的示意图。
[0020]图7为确定哪个业务可分流至WiFi的操作的另一实施例的示意图。
[0021]图8为显示UE如何使用不同方法接收分流配置信息的示意图。
[0022]图9为在3GPP的现实架构内容中的本发明的一变形的示意图。
[0023]图10为根据一个新的方面的分流选择方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]现在请结合附图参考本发明的一些详细实施例。
[0025]图1为根据一个新的方面的使用分流选择的移动通信网络100的示意图。RAN为实施无线电接入技术的移动电信系统中的一部分。在大多数地理区域，通常存在多个无线电接入网络可用于用户设备UE101，以接入信息源110 (例如，互联网)并获取移动数据服务。不同RAN类型的例子诸如GSM无线电接入网络，UTRA或E-UTRA蜂窝接入网络，WiMAX系统及WLAN(也称为WiFi)。若多个RAN支持同一个空中接口，则全部接入网络为同构网络(homogeneous network)。从UE角度来看，只要数据服务保持快度和高质量，所需的信息通过哪个接入网传递并不重要。
[0026]移动通信网络100包含无线电接入网络RAN 111和演进型分组核心网络112。RAN 111 包含 E-UTRAN 和 WLAN，E-UTRAN 包含 eNB102，WLAN 包含 WiFi 接入点(Access Point, AP) 103，以及每个RAN通过不同的RAT和空中接口为用户设备UE101提供无线电接入。演进型分组核心网络112包含移动性管理实体(Mobility ManagementEntity, MME) 106，服务网关(Serving Gateway, S-GW) 107 及分组数据网络网关(PacketData Network Gateway, PDN-GW) 108。演进型分组核心网络112和E-UTRAN—起也称为公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network, PLMN)。从UE 101的视角来看，UE 101配备了蜂窝收发器和WLAN/WiFi收发器，并能够通过蜂窝接入或WLAN接入来接入互联网110。
[0027]UE 101附着于PLMN，并与移动性管理实体MME