在混合无线通信网络中的分流选择方法_2

文档序号:9439657阅读:来源:国知局
106保持通信关联。UE101可以在无线电资源控制(RRC)空闲(RRC_Idle)模式下驻留于3GPP小区104,或者UE 101可以在RRC连接(RRC_Connected)模式下连接于3GPP小区104。也可能存在这样的情况,UE 101通过多于一个小区连接于无线电接入网络RAN111。在此范例图示中显示了 3GPP长期演进(Long Term Evolut1n, LTE)和 3GPP 增强型分组核心(Enhanced Packet Core, EPS)网络。另一可应用场景为3GPP通用移动电话系统(Universal Mobile Telephony System, UMTS)网络。UE 101进一步通过至少一个WiFi小区105,接收来自至少一个WiFi接入点103的数据或者与至少一个WiFi接入点103进行通信。在此档案中,使用了标记WLAN/WiFi小区105,表示在UE 101和WLAN/WiFi接入点103之间建立的通信链接或潜在的通信链接。运营商WiFi接入可以多种方式集成入3GPP核心网络中。实施例显示了 WiFi连接和3GPP连接使用相同的PDN网关108的可能性,这使得在蜂窝接入104和WLAN接入105之间移动的同时保持IP地址成为可能,这也称为“无缝分流(seamless offload)”。
[0028]在一个新的方面,UE 101的蜂窝无电电模块和WiFi无线电模块彼此配合以在E-UTRAN和WLAN上提供集成的蜂窝和WiFi接入,以改善传输效率和带宽使用。从当前技术的限制出发,本申请提供一种蜂窝接入或WiFi接入的动态选择的新的UE操作,以用于业务分流,允许考虑动态网络负载和无线电条件。
[0029]图2为执行本发明某些实施例的UE 201的简化方块示意图。UE 201包含存储器202,处理器203,耦接于天线206的3GPP收发器205,及耦接于天线207的WiFi收发器206,其中存储器202包含程序代码和数据204。在发送方向上,收发器将从处理器接收到的基带信号转换为射频(RF)信号,并发送出至天线。类似地,在接收方向上,处理器处理从收发器处接收的基带信号,并引发对不同功能模块进行配置以执行UE 201所支持的多种特性与功能。
[0030]UE 201进一步包含多个功能模块,包括测量模块211,业务控制模块212,3GPP控制模块213,WiFi控制模块214,及业务分流控制模块215。不同模块为可以软件,固件,硬件或其任意组合所实施的功能模块。当功能模块被处理器203 (通过包含在存储器202中的程序代码204)所执行时,多个功能模块交互工作以执行本发明的多个实施例。例如,对于3GPP和WiFi无线电接入技术,测量模块211对接收到的无线电信号执行测量。业务控制模块212确定哪个业务用作分流的候选,3GPP控制模块213评估3GPP RAN条件,WiFi控制模块214评估WiFi小区的合适性,以及业务分流模块215从网络接收分流配置,并确定是否,何时以及怎样相应执行WiFi分流。
[0031]图3为根据一个新的方面的WiFi分流选择的操作示意图。在图3的实施例中,UE先在步骤301中接收包含至少一动态参数的配置,动态参数例如允许eNB将小区中的多个UE分流至WiFi调节到何种程度的参数。在步骤301中,可在任意点接收新的配置。另外,在步骤310中,有规律地触发操作的动态部分(如触发重新评估)。然后,检查UE是否可以执行WiFi分流,例如,在步骤311中,UE是否可以执行WiFi分流。然后,在步骤312中,检查是否存在至少一个合适的WiFi小区。在步骤311和312中执行的条件可以任意顺序进行检查。这意味着这些条件也可在同一时间进行检查,即,它们可合并为一个大的条件。在步骤311或步骤312中的条件结果为否的情况下,则业务不应分流至WiFi,即,若分流继续,则应在步骤321中停止。
[0032]否则,若步骤311和312中的条件结果均为是,则UE需要在步骤313中确定可分流至WiFi的业务为哪个。这可以取决于UE的性能(capability)。一些UE可具有智能分流全部业务或者不分流的性能。其它UE可具有例如对每个APN执行分流的性能。此外,UE可根据实际业务执行分流选择。例如,若当前没有或者只有少量数据量可分流至WiFi,即便在步骤311和312中的条件结果均为是,则也可能不会执行步骤320中的分流至WiFi。最后,在步骤314中,将已确定的业务分流至WiFi。请注意,在现实的实施中,有可能比图中所显示的步骤要多,例如,在有几个合适小区的情况下选择WiFi小区的步骤。
[0033]图4为确定UE是否可以执行WiFi分流的操作示意图。图4显示UE如何确定其可执行WiFi分流的实施例,即作为WiFi分流的候选。在本实施例模型中,构建了两种状态或两种情形,UE可以执行WiFi分流(状态401),或者UE不可以执行WiFi分流(状态402)。一种使能(enable)RAN控制的可能的方式为,使用3GPP无线电信号强度或信号质量的UE测量,并将测量值与RAN所配置的阈值进行比较。在一实施例中,来自3GPP RAN的UE接收到的信号强度或信号质量〈第一阈值时,将触发转换(transit1n)410。此方法的优点在于消耗大量无线电资源的处于不佳3GPP无线电条件下的UE在消耗较少资源的处于较佳无线电条件下的UE之前进行分流。若阈值可调配,则3GPP RAN可当其负载变化时改变阈值,从而使WiFi的分流适应其负载。在另一实施例中,来自3GPP RAN的UE接收到的信号强度或信号质量 > 第二阈值时,将触发转换411。第二阈值可由第一阈值+滞后值(hysteresisvalue)来形成。
[0034]为了防止在这两种状态或情形之间的过快转换,可采用集中测量。可强制UE在状态401中保留至少一最短时间,例如,第一预定时段。由于进入状态401,可模型化为412状态转换,自进入状态402之后将激活(active)状态保持此最短时间。在一个具体实施例中,防止两种状态之间的反复(Ping-Pong)可通过对3GPP网络的接收到的信号强度或信号质量进行特定的测量滤波来支持,该测量滤波允许滤波后的测量变化更加缓慢。例如,当前3GPP中使用第三层(Layer 3)滤波方法。在另一实施例中,可使用时间触发(time-to-trigger)的概念,仅当UE已在阈值之上或之下保持一定的时间触发时段之后再来考虑测量质量高于或低于阈值。
[0035]在图4的一个实施例中,状态转换410或411将被随机功能(stochasticfunct1n)所触发,其中,产生一随机数(random number),并将随机数与配置的阈值进行比较,例如,第三阈值。若该数高于或低于第三阈值,则触发状态转换410或411。请注意,在本申请中,简化起见,确定UE是否可以执行WiFi分流的操作是与寻找合适的WiFi小区的操作进行分别概述的。然而在现实实施中,这两个操作可进行合并,以及当确定UE是否可以执行WiFi分流时可考虑其它条件。
[0036]在一具体实施例中,UE以高速或中速在蜂窝网络中移动,但发现存在一 WiFi小区长期处于合适状态(consistently suitable)。在此条件下,UE将其视为WiFi分流的候选,并执行WiFi分流。这种方法的好处在于具有车内(in-vehicle)WiFi的车载UE总是将自身视为WiFi分流的候选。一种确定UE速率的可能性是基于小区变更计数(cell changecounting),使用当前的 3GPP 移动性状态估计(Mobility State Estimat1n, MSE)功能。一种确定一 WiFi小区是否始终合适的可能性是应用时间条件,即,若小区保持合适一定时段,例如,第三预定时段,则将视为该合适性为始终。
[0037]在基于图4的另一实施例中,只要服务蜂窝小区变得不可用,例如,接入等级限制(Access Class Barring, ACB)或其它业务限制,则UE将自身视为WiFi分流的候选。这样的好处在于UE可在没有蜂窝网络的情况下使用WiFi。
[0038]图5为确定是否存在合适的WiFi小区的操作示意图。图5显示了 UE如何确定已检测到的WiFi小区合适与否的实施例。在该实施例模型中,构建了两种状态或两种情形,WiFi小区合适(状态501),或WiFi小区不合适(状态502)。在本说明书中,用语“合适”具有综合含义,当确定合适性时考虑到多个角度。WiFi小区合适的基本准则为WiFi无线电信号强度或信号质量需要足够好。从而使得转换510可被WiFi信号强度或信号质量 > 第四阈值所触发。典型地,相反的转换511则可被WiFi信号质量的信号强度〈第五阈值的条件所触发,其中,第五阈值可为第四阈值+滞后值。滞后值的优点在于能够防止这些状态或情形之间的快速反复。
[0039]在一范例中,WiFi小区可以基于其负载或拥塞(congest1n)水平而视为合适或不合适。例如,若WiFi小区将某负载参数发送至UE以及该负载参数大于某阈值,如第六阈值,或者WiFi小区将拥塞指示发送至UE,则触发转换5
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