用于确定何时将通信从第一接入网络切换至第二接入网络的方法和装置的制造方法

用于确定何时将通信从第一接入网络切换至第二接入网络的方法和装置的制造方法
【专利摘要】无线通信设备执行一种用于确定何时触发将通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法。所述方法包括针对活动通信会话确定用于由无线通信设备使用第一接入网络发送的传出业务的传出业务统计集合，以及针对活动通信会话确定用于由无线通信设备使用第一接入网络接收的传入业务的传入业务统计集合。所述方法进一步包括分析传入和传出业务统计，以及基于对传入和传出业务统计的分析来确定何时触发将活动通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换。
【专利说明】用于确定何时将通信从第一接入网络切换至第二接入网络的方法和装置
[0001]相关申请
[0002]本申请涉及并根据35USC§119(e)要求与本申请一起为摩托罗拉公司共同所有的2013年 12 月 17 日提交的题为 “METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING WHEN TOHANDOVER COMMUNICAT1NS FROM A FIRST TO A SECOND ACCESS NETWORK”(代理人档案号CS41888)的美国临时专利申请序号61/916，817和2014年I月10日提交的题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR DETERMINING WHEN TO HANDOVER COMMUNICAT1NS FROM A FIRST TO ASECOND ACCESS NETWORK”(代理人档案号CS41888)的美国非临时专利申请序号14/151,849的权益，该申请的全部内容通过引用被合并于本文中。
技术领域
[0003]本公开一般涉及无线通信，并且更具体地涉及用于确定何时将活动通信会话从一个无线接入网络切换至另一无线接入网络的方法和装置。
【背景技术】
[0004]随着无线通信设备实现多个无线接入技术变得越来越常见，无线网络运营商开始部署共享同一核心网络的不同无线接入网络，其在本领域中被称为无线电接入网(RAN)。例如，实现一个或多个第3代合作伙伴计划(3GPP)标准的网络(诸如长期演进(LTE)网络)的一些运营商计划将WiFi网络整合进其现有的蜂窝式网络基础设施内。这样的WiFi网络在标准中被称为“受信” WiFi网络。
[0005]3GPP运营商部署受信WiFi网络的关键动机之一是为了提供运营商托管的互联网协议(IP)服务以及最主要是通过WiFi接入的IP多媒体核心网络子系统(MS)语音服务，SPWiFi语音。为了高效地支持WiFi语音，支持语音会话或呼叫从WiFi接入网络到蜂窝式接入网络的切换是重要的。为了这个目的，由3GPP针对受信WiFi集成所指定的架构支持WiFi与蜂窝式接入网络之间的“IP地址保存”。IP地址保存使得在3GPP标准中被称为用户装备(UE)的无线通信设备在将活动通信会话(诸如语音呼叫)在WiFi与蜂窝式接入网之间转换时能够保持相同的IP地址。
[0006]然而，简单地保持相同的IP地址不足以提供一些用户所预期的语音切换性能。更特别地，还应使得由接入网络变化所引起的语音中断或停顿(break)最小化。这对于具有可以通过WiFi和蜂窝式接入网两者但并非同时进行通信的无线收发器装备的UE而言是非常具有挑战性的。例如，在将活动语音呼叫从WiFi接入网到蜂窝式接入网的切换期间用于这样的UE的语音中断可能常常大于十秒。
【附图说明】
[0007]附图连同以下详细描述一起被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分，其中，相同附图标记遍及单独的视图指代了相同的或功能上类似的元件，并且附图用于进一步图示包括要求保护的实施例在内的概念的实施例，并解释那些实施例的各种原理和优点。
[0008]图1是图示出其中至少一个通信设备是可以根据一些实施例配置的无线通信环境的示意图。
[0009]图2是图示出根据一些实施例配置的无线通信设备的内部组件的框图。
[0010]图3是图示出根据一些实施例配置的无线通信设备内的业务分析模块的功能方面的框图。
[0011]图4是根据一些实施例图示出确定何时将活动通信会话从第一无线接入网络切换到第二无线接入网络的方法的流程图。
[0012]图5是根据一些实施例图示出确定何时将活动通信会话从第一无线接入网络切换到第二无线接入网络的方法的流程图。
[0013]图6是根据一些实施例图示出确定何时将活动通信会话从第一无线接入网络切换到第二无线接入网络的方法的流程图。
[0014]图7是根据一些实施例图示出在与用于确定何时切换通信的无线接入点相距第一距离处的发射和接收分组流之间的差别的信号和时序图。
[0015]图8是根据一些实施例图示出在与用于确定何时切换通信的无线接入点相距第二距离处的发射和接收分组流之间的差别的信号和时序图。
[0016]图9是根据一些实施例图示出在与用于确定何时切换通信的无线接入点相距第三距离处的发射和接收分组流之间的差别的信号和时序图。
[0017]图10是根据一些实施例图示出在与用于确定何时切换通信的无线接入点相距第四距离处的发射和接收分组流之间的差别的信号和时序图。
[0018]图11是根据一些实施例图示出在与用于确定何时切换通信的无线接入点相距第五距离处的发射和接收分组流之间的差别的信号和时序图。
[0019]本领域技术人员将理解，图中的元件是为了简单和明了起见而示出的且不一定要按比例描绘。例如，图中的元件中的一些的大小可能相对于其它元件被放大以帮助增进对本公开的实施例的理解。
[0020]在图中已经在适当的情况下用常规符号来表示装置和方法组件，仅示出了与理解本公开的实施例相关的那些具体细节以免由于对于已受益于本文中的描述的本领域的技术人员而言将显而易见的细节而模糊了本公开。
【具体实施方式】
[0021]一般而言，依据各种实施例的是被配置成用于确定何时触发活动通信会话的切换的方法和通信设备。根据一个实施例的是一种用于确定何时触发将通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法。所述方法包括针对活动通信会话确定用于由无线通信设备使用第一接入网络所发送的传出业务的传出业务统计集合，以及针对活动通信会话确定用于由无线通信设备使用第一接入网络所接收的传入业务的传入业务统计集合。所述方法进一步包括分析传入和传出业务统计，以及基于对传入和传出业务统计的所述分析来确定何时触发将活动通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换。
[0022]根据另一实施例的是被配置成确定何时触发将通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的无线通信设备。该无线通信设备包括被耦合到业务分析模块的无线无线电。该无线无线电被配置成在活动通信会话期间使用第一接入网络发射传出业务并接收所通信的传入业务。该业务分析模块被配置成:针对活动通信会话确定用于传出业务的传出业务统计集合;针对活动通信会话确定用于传入业务的传入业务统计集合;分析传入和传出业务统计；以及基于对所述传入和传出业务统计的分析来确定何时触发将活动通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换。
[0023]还根据一个实施例的是一种用于确定何时触发将通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的另一种方法。这种方法包括针对活动通信会话确定用于由无线通信设备使用第一接入网络所发送的传出业务的传出业务统计集合，以及使用第一接入网络接收传入业务。所述方法还包括确定并分析与所接收的传入业务相关联的信号强度。该方法进一步包括:针对活动通信会话确定用于传入业务的传入业务统计集合;分析传入和传出业务统计；以及基于对所述传入和传出业务统计的分析且对所述基于信号强度的分析来确定何时触发将活动通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换。
[0024]根据本教导的实施例，一种无线通信设备可以发起或触发从一个接入网络到另一接入网络的切换以实现减少的通信中的中断和增强的用户体验。另外，本教导并不要求改变基础设施或在核心网络中实现的支持两个接入网络的任何新接口。替代地，可以从无线通信设备侧实现本教导，并且可以在不考虑所使用的无线接入技术的情况下实现本教导。此外，本教导比诸如以下各项的用于切换的其它方法更加容易、高效和/或有效利用成本地实现:将无线通信设备配置成同时地支持多个无线电上的分组数据通信，其要求对操作系统(OS)的重大改变，并且还要求对基于策略的IP路由的支持以及基础设施对IP策略规则的实行;可能不可靠的主动式链路层触发;前向切换，其在诸如用于WiFi至蜂窝切换的一些情形中不能简单地适用;等等。
[0025]现在转到图1，其中图示了示例环境100的示意图，在该环境100内可根据本教导实现用于确定何时触发将通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法和设备，其中，接入网络在本文中也被称为无线接入网络。在本特定实施例中，在本示例中是移动或便携式设备的无线通信设备102被配置成用于在多个接入网络(例如接入网络104和接入网络
110)内建立到基础设施装备的无线连接，以诸如与其它移动或便携式设备交换数据和语音通信。两个接入网络104和110可以使用任何类型的接入技术以便无线通信设备使用接入网络进行接入和通信;但在一个实施例中，使用两个不同的接入技术来相应地接入所述两个接入网络104和110。接入技术在本文中也被称为无线接入技术，并且在本领域中也被称作无线电接入技术(RAT)。
[0026]在本说明性实施例中，在本文中也被称为第一接入网络的接入网络104是无线局域网络(WLAN)，所述无线局域网络具有用于促进使用电气和电子工程师协会(电气和电子工程师协会)802.11标准(在本领域中也被称为WiFi技术)的无线连接的至少一个接入点，例如106、108。因此，接入网络104在本文中也被称为WiFi网络或WiFi接入网络。然而，可在网络104中实现任何其它类型的无线接入技术，诸如全球微波接入互操作(WiMax)或者蜂窝或基于蜂窝的接入技术。
[0027]在本文中也称为第二接入网络的接入网络110是蜂窝式接入网络，在本文中也被称为蜂窝式网络，其具有用于促进到接入网络110的无线连接的至少一个蜂窝塔或基站，例如112。如所示，使用3GPP标准来实现蜂窝式网络110和支持使用蜂窝式网络110的通信的核心网络，例如作为LTE网络。更特别地，蜂窝式网络110是演进UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)或遗留UTRAN，其具有用于促进到诸如无线通信设备102的UE的无线连接的至少一个节点B，例如112。
[0028]在实施例中，蜂窝式接入网络110使用E-UTRA作为RAT。然而，可以使用任何其它蜂窝或基于蜂窝的接入技术，包括但不限于:模拟接入技术，诸如高级移动电话系统(AMPS);数字接入技术，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、集成数字增强型网络(iDEN)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据GSM演进(EDGE)等;和/或下一代接入技术，诸如通用移动电信系统(UMTS)、宽带CDMA(WCDMA)、IEEE 802.16等，或其变体。
[0029]在本实施例中，支持WiFi网络104和蜂窝式网络110并将其互连的核心网络是系统架构演进(SAE)核心，在本技术中被称为演进分组核心(EPC) JPC子组件除其它子组件之外还可包括未示出的移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW) 118、PDN网关(P-GW) 120、未示出的归属订户服务器(HSS)、未示出的接入网络发现和选择功能(ANDSF)以及未示出的演进分组数据网关(eTOG)。蜂窝式网络110使用？-6胃120与3-6胃118之间的S5接口 124接合到EPC。在本实施例中，将WiFi网络104实现为受信WiFi网络，并且因此包括受信WiFi接入网关(TWAG)116 JiFi网络104使用P-GW 120与TWAG 116之间的S2a接口 122接合到EPC。图1中所示出的接口和网络元件是众所周知的，并且是3GPP规范中所指定的。
[0030]如所示，无线通信设备102具有到WiFi网络104中的接入点108的无线连接或链路126。链路126被用来支持活动通信会话以便使用WiFi网络104来通信数据，诸如视频和/或语音。根据本文中的教导，可以由无线通信设备102来执行方法用于确定何时触发从WiFi网络104到蜂窝式网络110的切换，在本领域中有时也被称为故障转移。
[0031]现在参考图2，根据本实施例，提供了图示出图1的无线通信设备102的示例内部组件200的框图。例如，无线通信设备102旨在表示多种移动设备，包括蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、平板电脑、掌上电脑或其它手持式或便携式电子设备。如图2中所示，内部硬件元件或组件200包括一个或多个收发器202、一个或多个处理器210、输出组件212、组件接口 220、一个或多个传感器222、存储器组件224、输入组件226以及电源234。如进一步图示的，内部组件200通过一个或多个内部通信链路236的形式(诸如内部总线)被相互耦合并相互通信。在200处为了便于图示而示出了有限数目的设备组件202、210、212、220、222、224、226和234，但其它实施例在诸如设备102的设备中可包括更小或更大数目的这样的组件。此外，在描述涵盖的实施例时，为了清楚起见，从图2省略了设备的商业实施例所需的其它元件，所述设备合并了 200处所示出的组件。
[0032]我们现在转到对示意图200内的组件的简要描述。一般地，处理器210和无线收发器202(特别是蜂窝式收发器204和WLAN收发器206)被配置为根据如下面关于余下的图3至11所详细描述的本公开的实施例的功能。如本文所使用的“适合于”、“可操作”、“能够”、“被配置”意思是使用一个或多个硬件元件来实现所指示的组件，可以或可以不利用软件和/或固件对所述硬件元件进行编码作为用于所指示组件实现其期望功能的手段。图2中所示出的其它硬件支持这样的功能，包括设备组件212、220、222、224、226和/或234。
[0033]继续对包括在设备102内的200处所示的设备组件的简要描述，无线收发器202包括蜂窝式收发器204、WLAN收发器206以及全球定位系统(GPS)收发器208。更特别地，蜂窝式收发器204被配置成实现任何适当的蜂窝或基于蜂窝的技术以通过诸如蜂窝式网络110的蜂窝式网络来进行数据的蜂窝式通信。WLAN收发器206是被配置成根据IEEE 802.11(a、b、g或η)标准，通过诸如WiFi网络104的WiFi网络进行WiFi通信的WiFi收发器206。在特定实施例中，蜂窝式收发器204和WLAN收发器206被配置成用于交替操作以相应地支持通过接入网络110和104的无线通信。这意味着设备102可以每次只能操作收发器204或206中的一个以通过无线接入网络发送和接收数据，但不是同时地。
[0034]在替选的实施例中，组件202是被配置成用于使用多个接入技术但并非同时地进行通信的共享无线收发器。因此，在本实施例中，通信设备102使用共享无线收发器202来使用第一接入网络和第二接入网络两者而发射传出业务并接收所通信的传入业务。在特定实施例中，在其实现蜂窝或基于蜂窝的接入技术以通过诸如蜂窝式网络110的蜂窝式网络进行通信时，收发器202作为蜂窝收发器操作。在其实现WLAN接入技术以通过诸如WiFi网络104的WLAN网络进行通信时，收发器202进一步作为WLAN收发器操作。GPS收发器208使能对设备102的地理位置的确定。
[0035]处理器210包括执行设备102所要求的数字处理所必要的算术逻辑和寄存器，例如，以符合本文中所述的实施例的方式来确定何时触发活动通信会话从诸如WiFi网络104的第一接入网络到诸如蜂窝式网络110的第二接入网络的切换。针对一个实施例，处理器210表示设备102的主微处理器或中央处理单元(CPU)，诸如智能电话102的应用处理器。在另一个实施例中，处理器210是到CPU的基带处理器或其它辅助或独立处理器，其被无线收发器202中的一个或多个用来整体地或部分地提供设备102根据本教导来执行其预期功能所需的处理能力，诸如参考图4至6中所示的流程图。至少部分地基于正在被执行的特定功能和给定的设备102设计，可通过硬件中的处理器210或作为软件或固件代码的处理器210来执行各种功能或协议。
[0036]在所示的实施例中，输出组件212包括:一个或多个视觉输出组件214，诸如液晶显示器和/或发光二极管指示器;一个或多个音频输出组件216，诸如扬声器、警报和/或蜂鸣器；以及一个或多个机械输出组件218，诸如振动机构。类似地，输入组件226包括一个或多个视觉输入组件228，诸如照相机透镜和感光器;一个或多个声学接收器或音频输入组件230，诸如一个或多个换能器(例如，麦克风)，例如，包括麦克风阵列和波束形成器布置或者蓝牙耳机的麦克风；以及一个或多个机械输入组件232，诸如触摸屏显示器、翻转传感器、键盘、小型键盘选择按钮和/或开关。
[0037]如上面所提到的，内部组件200的该实施例还包括各种类型的传感器222中的一个或多个以及管理所述传感器的一个或多个功能的传感器集线器。例如，传感器222包括接近传感器(例如，光检测传感器、超声收发器或红外收发器)、触摸传感器、高度传感器、加速度计、倾斜传感器和陀螺仪，仅举几个例子。
[0038]在一些实施例中，存储器组件224包含多种形式中的任何一种的一个或多个存储器元件，例如只读存储器、随机存取存储器、静态随机存取存储器、动态随机存取存储器等。在实施例中，处理器210使用存储器组件224来存储和检索数据。在一些实施例中，将存储器组件224与处理器210被集成在单个组件内，诸如在集成电路上。然而，这样的单个组件通常仍具有执行不同处理和存储器功能的有区别的部分/区段。
[0039]由存储器组件224所存储的数据包括但不需要局限于操作系统、程序(应用、协议及其它代码)以及信息数据。每个操作系统包括可执行代码，其控制无线通信设备102的基本功能，诸如包括在内部组件200之间的各种组件之间的交互、经由无线收发器202和/或组件接口 220与外部设备的通信以及程序和数据往来于存储器组件224的存储和检索。关于程序，每个程序包括利用操作系统来提供更具体的功能的可执行代码，诸如文件系统服务和对存储在存储器组件224中的受保护和未受保护数据的处理。除了别的之外，这样的程序包括用于发送和接收诸如语音和/或视频的各种数据且用于使得无线通信设备102能够执行诸如下面参考图3至11所描述的方法或过程的编程。最后，关于信息数据，这是操作系统或程序在一个实施例中，参考和/或操作以便执行无线通信设备102的功能的不可执行代码或?目息O
[0040]在实施例中，组件接口220提供到辅助组件的直接连接，诸如插接站或打印机或用于附加或增强功能的附件。例如，可以将组件接口实现为一个或多个通用串行总线(USB)端口、RS-232或其它串行连接器等。诸如电池的电源234向其它内部组件200提供电能，同时使得无线通信设备102能够是便携式的。
[0041]图3是图示出根据一些实施例所配置的诸如图1的设备102的无线通信设备内的业务分析模块的功能方面的框图。在实施例中，由例如处理器210的处理器来实现业务分析模块，该处理器执行协议族(例如，300)的业务分析层(TAL)(例如，312)内的业务分析规程(在本文中也被称为业务分析协议)从而执行根据本教导的功能。在一个实施例中，业务分析模块通过协议栈300中的一个或多个协议被耦合到无线收发器202，该协议进行操作以处理由无线收发器202所发射或由无线收发器202所接收的过程业务。更特别地，图3示出了具有多个“层”的协议栈或协议族300的示例实现，每个所述“层”具有、包括、包含或实现使能无线通信设备102的各种功能的一个或多个协议。该层依照处理传出业务和传入业务的需要而被耦合到其它层或与其它层通信。在一个实施例中，协议栈在处理器210中被实现并使用存储在存储器组件224中的信息。
[0042]协议栈300具有四个区段:(a)应用区段，其包含各种应用，包括但不限于语音应用(app)302、视频应用304以及web浏览应用306; (b)操作系统(OS)框架区段308; (c)运输区段310，其具有诸如传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)之类的通信协议；以及(d)数据链路通信区段314。应用302、304和306发起活动通信会话的建立，例如由语音应用302进行的语音呼叫、由视频应用304进行的视频会话或者由web浏览应用306进行的web浏览会话。活动通信会话在使用使能两个端点之间的业务的进行中通信所必需的信号来建立和拆除会话时的特定时间点之间发生。该业务可以是本文中一般被称为分组的数据块形式。在活动通信会话期间，应用生成传出业务或分组，其被例如310和314的下方的层处理以发送到接收端点，并处理来自发射端点的传入业务，其已被下方的层处理。因此，语音应用302处理语音业务。视频应用304处理视频业务，并且web浏览应用306处理web浏览业务(例如，HTTP业务)。
[0043]OS框架区段308实现功能的集合，其支持应用区段与至少传输区段310之间的通信。此区段使得应用302、304、306能够利用由传输区段310提供的传输服务，并且还利用由图3中未示出的移动OS中的其它区段提供的其它服务。这样的服务可包括位置服务、媒体渲染服务、内容编码和呈现服务等。
[0044]TCP/IP区段310包括通信协议的集合，其包括但不限于:传输控制协议，其可以驻留于开放式系统互联(OSI)计算模型的传输层中并如在一系列请求注解(RFC)(例如RFC675,RFC 793,RFC 1122,RFC 2581以及RFC 5681)中所述被互联网工程任务组(IETF)开发为标准的集合；以及互联网协议，其可以驻留于OSI模型的网络层中并被如诸如在作为IPv4的RFC 791中所述被IETF开发为标准的集合。TCP/IP区段310提供端到端连通性，其指定应如何对数据进行格式化、寻址、发射、路由并在目的地处接收。TCP/IP区段310可以由主处理器或由独立专用处理器实现。
[0045]在实施例中，数据链路通信区段314包括包含在例如OSI计算模型的数据链路层和物理层中的协议。数据链路层提供物理层中的纠错。物理层实现用以建立和终止与另一设备(诸如基础设施设备)的连接以通过诸如接入网络之类的介质进行通信的协议。针对无线通信，物理层实现无线接入协议和调制技术。在实施例中，至少在与收发器202接合的一个基带处理器中实现通信区段314。
[0046]可以将业务分析层(TAL)312添加到无线通信设备102的协议栈300内的现有区段，或者包括为设备102的初始协议栈300编程的一部分。在特定实施例中，业务分析层被“钩”到现有TCP/IP堆栈310上。例如，这可以使用Linux内核所支持的众所周知的Netfilter钩子来完成。因此，在本实施例中，业务分析层312和对应的业务分析规程是使用例如Netfilter钩子耦合到TCP/IP层310以实现传入和传出业务分析的“追加”组件。在替选的实施例中，业务分析层312和对应的业务分析规程是通信栈314或TCP/IP栈的整体部分，并且未实现为”追加”组件。
[0047]我们现在根据本文中的教导并参考其余各图的相应地转到对图1、2和3中所示的设备102、设备组件200以及设备协议的功能的详细描述。图4是根据一些实施例图示出的由诸如设备102的设备执行用于确定何时将活动通信会话从第一无线接入网络切换到第二无线接入网络的一般方法400的逻辑流程图。在特定实施例中，可以用如上所述的业务分析模块来执行参考图5和6所图示的方法400和方法500和600中的至少某些部分。此外，在实施例中，方法400周期性地重复，诸如每十秒。
[0048]现在转到方法400的细节，无线通信设备102确定404用于传出业务的业务统计集合。如本文中所使用的，业务统计意指在给定时间内基于或根据特定业务流或流程本身或分组本身确定或计算的统计或特性。这与可度量接入网络特性和/或诸如信号强度的链路特性相反，所述信号强度是指载送业务或分组的电场的量级，其并不是业务的而是载送业务的接入网络或接入网络内的物理链路或连接的特性。例如，并非业务统计的其它可度量接入网络和/或链路参数包括网络拥塞、信噪比(SNR)等。传出业务统计是根据或基于传出业务或分组所确定的统计特性。下面进一步讨论的传入业务统计是根据或基于传入业务或分组所确定的统计特性。例如，传入和传出业务统计可以包括下列中的一个或多个的统计:分组速率;分组大小;静默或突发时间段的长度；以及静默或突发时间段的频率。静默是给定时间内的业务的不存在。突发是其中按序列发送多个业务分组的时间段。
[0049]在一个特定实施例中，业务分析模块观察穿过传输区段310的传出数据分组，并根据本教导来确定404传出业务统计集合。在进一步的实施例中，业务分析模块与通信栈314接合并通信以知道哪个网络(例如104或110)在活动通信会话期间正在载送业务。
[0050]在一个实施例中，业务分析模块通过确定一个或多个传出业务统计落在给定范围内或者达到或满足用于传出业务的给定阈值来确定什么业务在活动通信会话内正在进行中。例如，在业务是由语音应用302生成的语音业务的情况下，业务分析模块通过观察传出IP业务的统计特性来确定何时语音呼叫在进行中。例如，不需要执行深度分组检查，其在上方的层对语音业务应用加密时甚至可能是不可行的。对于许多语音应用而言，语音业务的以下列各项为特征:固定分组速率的传出业务统计极限，例如，每20毫秒一个语音分组以及在120至230字节之间范围内的分组大小。在一个实施例中，基于用来准备用于传输的业务的通信协议来设定分组速率阈值或范围和分组大小范围，并且可以作为传出业务统计极限被存储在设备102中用于比较传出业务统计。在业务分析模块确定传出业务的分组速率和/或分组大小满足这些限制的情况下，检测402进行中的语音呼叫(408)。可以使用类似方法来检测进行中的视频会话，例如，基于数据速率(在这种情况下为帧速率)和帧大小。
[0051]即使当对传出分组应用语音活动检测(VAD)时，也可以容易地执行检测语音业务的存在，因为在话音突发(例如，语音业务的突发)时段内，传出IP业务展示出一定的速率和大小特性，并且与静默时段交换话音突发时段，其再次地具有一定的持续时间分布。此外，当用户参与到语音通信中时，其很好以相对高的业务速率执行其它应用，所以“干扰”业务速率(B卩，非语音业务的速率)将仅仅是语音业务速率的小部分。因此，并不预期这样的“干扰” IP业务将影响业务分析模块检测语音业务的能力。
[0052]根据一般实施例，业务分析模块基于或根据所检测的传出业务来导出404诸如对分组速率、分组大小和/或突发/静默时段的统计的传出业务统计特性，并基于或根据所检测的传入业务而导出412诸如分组速率、分组大小和/或突发/静默时段的统计的传入业务统计特性。业务分析模块然后分析414传出和传入统计特性或业务统计以确定418何时触发从例如WLAN 104的第一接入网络络到例如蜂窝式110第二接入网络络的切换。何时切换的确定418独立于:语音应用，例如Skype、Google Talk、IP多媒体子系统/会话发起协议或在使用中的其它应用;所使用的特定语音编解码器;或不同传输方案，例如，由不同应用所应用的用户数据报协议/实时传输协议封装或TCP封装。这是因为尽管有上述差异，但可以将生成的业务的统计特性与众所周知的边界相比较。
[0053]在进一步的实施例中，设备102并不用所有类型的业务来执行功能412、414和418，而是取决于检测到的传出业务的类型选择性地执行这些功能。这是因为通信的长时间中断可能对于诸如web浏览应用306的一些应用而言可能对用户并不那么关键。然而，对于一些应用而言使通信的中断最小化对于用户的体验可能是非常重要的。例如，设备102确定412传入业务统计集合，分析414传入和传出业务统计，并且只有当通信会话的类型是话音呼叫或视频会话时基于对传入和传出业务统计的分析来确定418何时触发活动通信会话的切换。
[0054]在本特定实施例中，业务分析模块被进一步配置成基于传出业务统计集合来确定408活动通信会话的类型。然后，只有当业务分析模块确定410活动通信会话的类型是特定(第一)类型的通信会话时，业务分析模块才会继续确定412传入业务统计集合，分析414传入和传出业务统计，并基于对传入和传出业务统计的分析来确定418何时触发活动通信会话的切换。
[0055]否则，当活动通信的类型被确定410为不是第一类型的通信会话时，业务分析模块可以仅仅基于对信号强度的分析且在没有对传入和传出业务统计进行分析的情况下触发切换。更特别地，诸如，设备102使用OS实用工具和/或无线收发器202硬件来度量420由第一无线收发器(例如WiFi收发器)接收的信号强度。设备102将度量的信号强度与信号强度阈值THl相比较422，该信号强度阈值THl可以是以分贝或dBm为单位的值或者最高可能信号强度的百分比。如果度量的信号强度超过信号强度阈值THl，则设备102返回到确定404传出业务统计集合。然而，当度量的信号强度落在阈值THl以下达到某个预定义时间段X(诸如5秒)时，设备102仅仅基于信号强度而触发426例如从WiFi网络104到蜂窝式网络110的切换。
[0056]在另一实施例中，在设备102继续确定412传入业务统计并分析414传出和传入业务统计的情况下，设备102还确定并分析416与传入信号相关联的信号强度。诸如，这可以以上文通过参考方法400的块420中所示的类似功能所解释的方式来完成。在本实施例中，业务分析模块基于对传入和传出业务统计的分析414且进一步基于对信号强度的分析416(诸如通过将信号强度与信号强度阈值相比较达某个预定时间段X)来确定418何时触发通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换，这在下面通过参考图5的方法500来进一步图示并解释。
[0057]更特别地，对传入和传出业务统计的分析包括确定502传入和传出业务统计之间的差，并将该差与业务差阈值HT2相比较504以确定何时发起从第一接入网络到第二接入网络的切换。在仅考虑传入和传出业务统计之间的差的情况下，业务分析模块在该差满足业务差阈值TH2时触发508切换。在本实施例中，当差超过TH2时，该差满足TH2。当差未能满足TH2时，设备102在510处继续确定404传出业务统计。
[0058]在实施例中，所使用的阈值TH2的值取决于正在监视的特定业务统计。并且，业务统计差被示为被与一个阈值相比较以确定何时触发切换。然而，在实施例中，可以将该差与多个阈值相比较，诸如针对多个业务统计中每一个的一个阈值，以确定何时触发切换。例如，利用多个阈值，可能基于满足或超过阈值中的特定的一些或各种组合来触发切换。
[0059]通过参考图7至11中所示的时序图来图示将传入和传出业务统计之间的差与多个阈值相比较。在一个特定实现中，业务分析模块监视分组速率、分组大小、静默突发以及分组突发的传入和传出业务统计之间的差。例如，可将传出分组速率确定为80分组/秒，同时可将传入分组速率确定为30分组/秒。在这种情况下，分组速率的传入和传出统计之间的差是50分组/秒。图7至11中所示的时序图进一步图示出无线通信设备与接入网络内的基础设施设备之间的各种距离处的发射(TX)和接收(RX)分组流之间的差。图7图示出无线通信设备与基础设施设备之间的最近距离，两个设备之间的距离跨图8至11继续加宽，并且在图1中反映了最远距离。在本示例实现中，业务是在UE 102与WiFi网络104的接入点(AP)108之间通信的语音业务。
[0060]如从图7至11可以看到的，无论UE与AP之间的距离如何，发射(TX)传出分组流保持相对一致。因此，用于发射分组流的传出业务统计保持基本上恒定，并且因此充当用来比较接收(RX)传入业务统计的良好基准，该接收(RX)传入业务统计基于UE与AP之间的距离随着传入分组流的变化而改变。更特别地，如在图7中看到的，当UE最接近于AP时，传入(RX)和传出(TX)业务流及其相应的统计特性是非常类似的。因此，例如用于分组速率、分组大小、静默突发时段以及分组突发时段的业务差阈值中没有一个被超过。然而，TX和RX分组流之间的统计特性的差随着UE与AP之间的距离增加而增加，并且因此语音质量退化。
[0061]图8示出了RX分组流中的静默时段802和804。然而，当基于静默时段达到相关静默时段阈值来确定TX和RX分组流之间的差时，该差可超过该阈值。然而，这可能不会触发切换，尤其是当还基于RX分组流、总分组速率以及分组大小(其中没有一个可超过其对应的业务差阈值)中的话音突发时段806和808来考虑统计特性中的其它差时。与图8相反，基于图9中所示的TX和RX分组流之间的差可能触发切换，因为分组速率、话音突发时段以及静默时段全部与参考图9所图示的相差悬殊。
[0062]当由业务分析模块检测到的图9中所图示的条件或由业务差阈值所定义的类似条件时，其可以确定通过WiFi的语音质量已变得相当坏，并且可以指令UE中的其它模块触发到蜂窝接入网络的切换。图9示出了其中TX分组速率和RX分组速率非常不同的示例。如果此差高于用于分组速率的阈值，则将触发切换。对于图10和图11而言也是如此。触发切换的方式至少部分地取决于在切换中涉及到的接入网络。用于根据本教导触发切换的方法可以产生双重益处:(I)当语音质量开始劣化时且在其变得对于用户而言不可接受之前语音会话被切换到蜂窝式接入网络；以及(2)语音中断明显短于之前所述的观察到的接近于或超过10秒。此外，这些益处是与应用无关的。
[0063]传入业务的统计特性可能由于核心网络中的一些业务拥塞(即并非由于坏的接收信号强度)而变得与传出业务的对应特性非常不同。为了将此可能性考虑在内，业务分析模块将与接收的传入业务相关联的信号强度与信号强度阈值TH3相比较506，并在满足业务差阈值TH2和信号强度阈值TH3两者时触发508切换。在所示的实施例中，当传入和传出业务统计之间的差超过业务差阈值TH2时，满足业务差阈值TH2。当度量的信号强度落在第一信号强度阈值TH3以下达到特定(预定义)时间段X时满足信号强度TH3阈值。当未能满足这些阈值中的任一个时，设备102返回到确定404传出业务统计。
[0064]再次地转到图7至11，示出了用于RX分组流的不同散列以指示针对传入业务所度量的且与之相关联的信号强度。作为图9的RX业务的结果的切换被度量的信号强度或信号质量所支持，其在本说明性情形中为SNR，其在20dB和30dB之间。在实施例中，信号强度阈值被设定为用于触发切换的30dB。在进一步的实施例中，被用来基于对传入和传出业务统计的分析和信号强度两者来确定何时切换活动通信会话的信号强度阈值TH3(在图5中示出)大于被用于仅基于信号强度来确定何时执行切换的信号强度阈值THl(在图4中示出)。这将使得能够针对由对通信中的中断更加敏感的应用所产生的业务比针对由其中用于体验并不那么取决于通信中断的应用(诸如用非实时应用)所产生的业务更快地作出切换决定，所述非实时应用包括但不限于web浏览应用、从服务器下载视频以供稍后查看等。针对示例实施例，THl被设定在20dB或者甚至更小，其将不会触发切换直至RX分组流和对应的业务特性在UE与AP之间的甚至更远距离和信号强度的相应退化下达到类似于图11中所示的状态为止。
[0065]最后，图6示出了用于分析传入和传出业务统计以确定何时触发从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法600的另一个实施例。在本实施例中，业务分析模块从传出业务统计导出602预期业务统计(预期统计)。例如，可以基于传出业务统计对特定业务统计(例如，分组速率)进行缩放或定义范围以导出预期统计。因此，预期统计设定对应的传入业务统计被与之比较604以确定何时触发608切换的边界。当传入业务统计满足预期业务统计时，例如当传入业务统计超过606阈值(设定用于业务统计的下边界)或落在预期业务统计的范围内时，在610处业务分析模块继续确定404传出业务统计。然而，在传入业务统计未能满足预期业务统计的情况下，设备102触发608切换。在进一步的实施例中，与将传入业务与预期统计相比较同时地考虑信号强度。
[0066]在前文的说明书中，已描述了特定实施例。然而，本领域的技术人员应理解到在不背离如在下面权利要求中所阐述的本公开的范围的情况下可以作出各种修改和变更。因此，应在说明性而非限制性意义上理解本说明书和附图，并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。
[0067]不应将益处、优点、问题的解决方案以及可引起任何益处、优点或解决方案出现或者变得更加明显的任何元件理解为任何或所有权利要求的关键、要求或必不可少的特征或元件。仅仅通过包括在本申请的待决期间进行的任何修订和已发布的那些权利要求的所有等价物在内的所附权利要求来定义本发明。
[0068]另外在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等关系术语可仅仅被用来将一个实体或动作与进一步的实体或动作区别开而不一定要求或暗示这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或顺序。术语“包括(comprises)”、“包括有(comprising)”、“具有(has)”、“有(having)”、“包含(includes)”、“包含有(including)”、“含有(contains)”、“含(containing)”或任何其它变体都旨在涵盖非排他性的包括，诸如包括、具有、包含、含有元件列表的过程、方法、条款或装置不仅包括那些元件，而且包括并未明确地列出或为这样的过程、方法、条款或装置所固有的其它元件。在没有更多约束的情况下，由“包括(comprises‘"a)”、“具有(has)，，、“包含(contains‘"a)”、“含有(contains‘"a)”开始的元素不排除包括、具有、包含、含有该元素的过程、方法、制品或装置中的附加的相同元素的存在。术语“一”被定义为一个或多个，除非在本文中明确地另外说明。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“大约”或上述的任意其他版本被定义为相接近，如本领域的技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，该术语被定义成在10%内，在另一个实施例中在5%内，在另一个实施例中在I %内且在另一个实施例中在0.5%内。如本文中所使用的术语“被耦合”被定义为被连接，尽管不是直接地且不是必须机械地。以某种方式“被配置”的设备或结构是至少以该方式被配置，但是还可以用未列出的方式被配置。
[0069]应理解为，一些实施例可由一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)以及唯一被存储的程序指令(包括软件和固件两者)组成，所述处理器诸如微处理器、数字信号处理器、自定义处理器和现场可编程门阵列(FPGA)，所述程序指令控制所述一个或多个处理器以与某些非处理器电路相结合地实现本文所述方法和/或装置的功能中的某些、大多数或所有。
[0070]替选地，可以通过不具有存储的程序指令的状态机或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中来实现一些或所有功能，其中将每个功能或者功能中的某些的一些组合实现为定制逻辑。当然，可以使用两种方式的组合。在本文中出于前述讨论和权利要求语言的目的，将状态机和ASIC两者都视为“处理设备”。
[0071]此外，可以将实施例实现为具有存储在其上面计算机可读代码的计算机可读存储介质，所述代码用于将计算机(例如，包括处理器)编程以执行如本文所述并要求保护的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于:硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PR0M(可编程只读存储器)、EPR0M(可擦可编程只读存储器)、EEPR0M(电可擦可编程只读存储器)和闪速存储器。进一步地，可预期的是本领域技术人员尽管可能受到例如可用时间、当前技术以及经济方面考虑促动了大量的努力和许多设计选择，但在被本文公开的概念和原理引导时将很容易能够以最少的实验产生这样的软件指令和程序及1C。
[0072]提供本公开的摘要是为了允许读者快速地确定技术公开的本质。其是在下面的条件下提交的:其不是用于解释或限制权利要求的范围或意义。另外，在前文的详细描述中，可以看到在各种实施例中出于使本公开简单化的目的将各种特征组合在一起。不应将本公开的方法解释为反映要求保护的实施例要求比在每个权利要求中明确地叙述的更多的特征的意图。相反地，如以下权利要求所反映的，本发明主题处于少于单个公开实施例的所有特征的状态。因此以下权利要求因此被结合到本【具体实施方式】内，每个权利要求依赖其自身作为独立地要求保护的主题。
【主权项】
1.一种由无线通信设备执行的用于确定何时触发通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法，所述方法包括: 针对活动通信会话确定传出业务的传出业务统计集合，所述传出业务由所述无线通信设备使用所述第一接入网络发送;以及 针对所述活动通信会话确定传入业务的传入业务统计集合，所述传入业务由所述无线通信设备使用所述第一接入网络接收； 分析所述传入业务统计和所述传出业务统计； 基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的所述分析，来确定何时触发所述活动通信会话从所述第一接入网络到所述第二接入网络的切换。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于传入和传出业务统计的所述分析来确定何时触发所述切换包括: 确定所述传入业务统计和传出业务统计之间的差； 将所述差与业务差阈值相比较，以确定何时触发所述切换。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 确定与所接收的传入业务相关联的信号强度，其中， 确定何时触发所述通信会话从所述第一接入网络到所述第二接入网络的切换是进一步基于将所述信号强度与信号强度阈值相比较。4.根据权利要求3所述的方法，还包括:当满足所述业务差阈值和所述第一信号强度阈值两者时，确定触发所述切换。5.根据权利要求4所述的方法，其中: 当所述传入业务统计和传出业务统计之间的所述差超过所述业务差阈值时，满足所述业务差阈值；以及 当所述信号强度落在所述第一信号强度阈值以下时，满足所述第一信号强度阈值。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一信号强度阈值大于第二信号强度阈值，所述第一信号强度阈值被用来基于对所述传入业务统计和所述传出业务统计的分析和信号强度两者来确定何时切换所述活动通信会话，所述第二信号强度阈值被用来仅基于信号强度来确定何时执行切换。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:基于所述传出业务统计集合来检测活动通信会话的类型。8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述传入业务统计集合，分析所述传入业务统计和所述传出业务统计，并且只有当所述活动通信会话的所述类型是活动通信会话的第一类型时，才执行基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的分析来确定何时触发所述活动通信会话的所述切换。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述通信会话的第一类型包括话音呼叫或视频会话中的至少一个。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传出业务统计集合和所述传入业务统计集合包括以下中的至少一个: 分组速率； 分组大小； 静默时段的长度； 静默时段的频率； 突发时段的长度； 突发时段的频率。11.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述传入业务统计和所述传出业务统计包括:将所述传入业务统计与从所述传出业务统计所导出的预期业务统计相比较。12.根据权利要求1所述的方法，其中，确定何时触发所述活动通信会话从所述第一接入网络到所述第二接入网络的切换包括:确定何时触发从无线局域网络到蜂窝式网络的切换。13.—种被配置成确定何时触发通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的无线通信设备，所述无线通信设备包括: 第一无线收发器，所述第一无线收发器被配置成在活动通信会话期间使用所述第一接入网络发射传出业务并接收所通信的传入业务； 业务分析模块，所述业务分析模块被耦合到所述第一无线收发器，并被配置成: 针对所述活动通信会话确定所述传出业务的传出业务统计集合； 针对所述活动通信会话确定所述传入业务的传入业务统计集合； 分析所述传入业务统计和所述传出业务统计； 基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的所述分析，来确定何时触发所述活动通信会话从所述第一接入网络到所述第二接入网络的切换。14.根据权利要求13所述的无线通信设备，其中，所述业务分析模块被进一步配置成: 通过确定所述传入业务统计和所述传出业务统计之间的差并将所述差与业务差阈值相比较，来分析所述传入业务统计和所述传出业务统计； 确定与所接收的业务相关联的信号强度并将所述信号强度与信号强度阈值相比较；当所述传入业务统计和所述传出业务统计之间的所述差超过所述业务差阈值且所述信号强度落在所述信号强度阈值以下时，确定触发所述切换。15.根据权利要求13所述的无线通信设备，进一步包括配置有协议栈的存储器组件，所述协议栈包括: 包括至少一个应用的应用层； 与所述应用层通信的传输控制协议/互联网协议栈； 通信栈，所述通信栈包括链路层协议和物理层协议，其中，所述通信栈与所述传输控制协议/互联网协议栈通信；以及 业务分析层，所述业务分析层具有业务分析协议，所述业务分析协议能被所述业务分析模块执行以控制所述业务分析模块的功能，其中，所述业务分析层是以下中的一个:被耦合到所述传输控制协议/互联网协议栈； 被包括在所述传输控制协议/互联网协议栈内或被包括在所述通信栈内。16.根据权利要求13所述的无线通信设备，进一步包括被耦合到所述业务分析模块的第二无线收发器，其中，所述第二无线收发器被配置成发射传出业务并接收使用所述第二接入网络所通信的传入业务，其中，所述第一无线收发器和第二无线收发器被配置成用于交替操作，以支持所述第一接入网络和所述第二接入网络上的无线通信。17.根据权利要求13所述的无线通信设备，其中，所述业务分析模块被进一步配置成: 基于所述传出业务统计集合来确定活动通信会话的类型；以及 只有当所述活动通信会话的所述类型是通信会话的第一类型时，继续确定所述传入业务统计集合，分析所述传入业务统计和所述传出业务统计，并基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的所述分析来确定何时触发所述活动通信会话的所述切换。18.—种由无线通信设备执行的用于确定何时触发通信会话从第一接入网络到第二接入网络的切换的方法，所述方法包括: 针对活动通信会话确定传出业务的传出业务统计集合，所述传出业务由所述无线通信设备使用所述第一接入网络发送;以及 确定并分析与所接收的传入业务相关联的信号强度； 针对所述活动通信会话确定传入业务的传入业务统计集合，所述传入业务由所述无线通信设备使用所述第一接入网络接收； 分析所述传入业务统计和所述传出业务统计；以及 基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的所述分析且基于所述信号强度的所述分析，来确定何时触发所述活动通信会话从所述第一接入网络到所述第二接入网络的切换。19.根据权利要求18所述的方法，其中，分析所述传入业务统计和所述传出业务统计包括:确定所述传入业务统计和所述传出业务统计之间的差，并将所述差与业务差阈值相比较，以及分析所述信号强度包括:将所述信号强度与信号强度阈值相比较，所述方法进一步包括: 当所述传入业务统计和所述传出业务统计之间的所述差超过所述业务差阈值且所述信号强度落在所述信号强度阈值以下时，确定触发所述切换。20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括: 基于所述传出业务统计集合来确定活动通信会话的类型，并且只有当所述活动通信会话的所述类型是通信会话的第一类型时，确定所述传入业务统计集合，分析所述传入业务统计和所述传出业务统计，并基于所述传入业务统计和所述传出业务统计的所述分析和所述信号强度的所述分析来确定何时触发所述活动通信会话的所述切换； 否则，当所述活动通信的所述类型不是所述通信会话的所述第一类型时，仅基于所述信号强度的所述分析且在不分析所述传入业务统计和所述传出业务统计的情况下，确定何时触发所述活动通信的所述切换。
【文档编号】H04W36/14GK105850182SQ201480069145
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月16日
【发明人】阿波斯陶里斯·K·索尔金茨
【申请人】谷歌技术控股有限责任公司