专利名称：无线异构网络的垂直切换方法及用户终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，特别涉及用户终端设备所接入的无线异构网络间的垂直切换技术。
背景技术：
近年来，移动通信和宽带无线接入技术迅猛发展，其发展目标是使任何人在任何时候、任何地点可以与任何人进行任何形式的通信。要达到这一目标，必须将现有的无线网络以及未来可能产生的新型网络接入技术融合起来，共同为用户终端提供泛在协同的异构接入网络。现有无线网络主要包括广域蜂窝移动通信网络(典型蜂窝系统如2G/3G/B3G等)，以及以IEEE802系列标准为代表的无线宽带接入技术，如无线个域网(WPAN，WirelessPersonal Area Network)、无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Network)和无线城域 网(WMAN, Wireless Metropolitan Area Network)等。这些异构网络在应用背景、系统结构、发展方向、覆盖范围、链路特性和业务质量级别等方面各不相同，用户可以通过多模终端实现跨频段接入，完成多类渠道的信息传递及通信。在异构网络重叠覆盖的环境下，为了充分利用异构网络各自的性能优势，让用户终端实现总是接入最优网络(ABC, Always Best Connected),以保障获得最佳的通信体验，异构网络间的垂直切换方法起着至关重要的作用。许多学者及研究机构对此问题展开了研究，至今为止，已经提出了多种垂直切换判决算法，可归纳为基于接收信号强度(RSS，Received Signal Strength)的垂直切换算法、基于代价函数(cost function)的切换算法、基于预测的切换算法和基于模糊神经网络的自适应垂直切换算法等，以上异构网络垂直切换算法各有其优点，但大都没有关注用户终端的状态，虽然个别算法中涉及某些终端的状态，却并没有进行细分。已有的这些算法或者过于简单，难以有效的判断出最佳的备选网络，或者虽然可以准确的选择性能最优的网络，但算法复杂度过高，需要用户终端具备较高的分析计算能力，易造成较高的切换延迟。而随着视频点播等多媒体业务的不断涌现，终端待机时间已引起了用户的高度关注。此外，用户终端常处于高速移动状态，这对网络的选择造成了很大的影响，故需要详细考察用户终端的状态。另一方面，为了保障用户终端通信的QoS，应在保证算法有效性的同时，降低算法的复杂度，从而减小切换时延。
发明内容
本发明的目的就是克服目前无线异构网络间的垂直切换方法中大都没有关注用户终端状态的缺点，提供一种无线异构网络的垂直切换方法及用户终端。本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，无线异构网络的垂直切换方法，其特征在于，包括以下步骤A.定义用户终端的三种待机模式，包括运动模式、常规模式以及低电量模式；B.用户终端根据通信情况确定是否要触发网络切换，具体方法为BI.用户终端没有进行任何通信时，当待机模式发生变化则触发用户终端对当前接入网络的信号强度进行检测，如果检测到当前接入网络的信号强度低于设定的信号强度门限值，则触发网络切换；B2.用户终端将要发起通信时，如果检测到当前接入网络无法满足其业务所需的通信质量，则触发网络切换；B3.用户终端在通信过程中，当检测到当前接入网络无法满足其业务所需的通信质量时，则触发网络切换；C、用户终端在步骤B中判断触发网络切换后，切换接入网络的具体方法为Cl.用户终端判断其待机模式处于运动模式和/或其将要进行或正在进行实时业务通信时，则选择接入通用移动通信系统UMTS ；C2.用户终端判断其待机模式处于低电量模式且没有发起或进行实时业务通信时，并判断当前无满足条件的无线局域网WLAN时，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择 条件选择接入WLAN ；C3.用户终端判断其待机模式处于常规模式且没有发起或进行实时业务通信时，并判断当前没有可接入的WLAN时，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择条件选择接入网络。优选地，所述步骤A中，定义用户终端的三种待机模式的具体方法为，设定三种待机模式的判定条件，具体为当用户终端移动速度超过设定的速度门限值时，判定为运动模式；当用户终端电量低于设定的电量门限值时，判定为低电量模式；当用户终端处于静止或移动速度低于设定的门限值，且电量高于设定的电量门限值时，判定为常规模式。优选地，所述设定的速度门限值为I. 5m/s ;所述设定的电量门限值为所述用户终端电池总电量的20%。优选地，所述通信质量是指网络时延和误码率要求。优选地,所述步骤C2具体包括如下步骤用户终端判断其待机模式处于低电量模式且没有发起或进行实时业务通信时，根据如下判断条件选择接入网络判断当前没有可接入的WLAN时，则选择接入UMTS ；判断当前存在可接入WLAN且当前可接入的WLAN的带宽都不满足设定的带宽门限值时，选择接入UMTS ；判断当前存在一个WLAN且其带宽满足设定的带宽门限值时，选择接入该WLAN ；判断当前存在多个带宽满足设定的带宽门限值的WLAN时，选择根据设定的引力判决公式计算出的引力最大的WLAN进行接入。优选地,所述步骤C3具体包括如下步骤用户终端判断其待机模式处于常规模式且没有发起或进行实时业务通信时，根据如下判断条件选择接入网络判断当前没有可接入的WLAN时，则选择接入UMTS ；判断当前存在可接入WLAN且当前可接入的WLAN的带宽都不满足设定的带宽门限值时，选择接入UMTS ；
判断当前存在带宽满足设定的带宽门限值的WLAN时，在所述带宽满足设定的带宽门限值的WLAN和UMTS中选择根据设定的引力判决公式计算出的引力最大的网络进行接入。优选地，所述设定的信号强度门限值为_90dbm ;所述带宽门限值为9. 6kbps。优选地，所述设定的引力判决公式为
权利要求
1.无线异构网络的垂直切換方法，其特征在于，包括以下步骤 A.定义用户终端的三种待机模式，包括运动模式、常规模式以及低电量模式； B.用户终端根据通信情况确定是否要触发网络切換，具体方法为 BI.用户终端没有进行任何通信吋，当待机模式发生变化则触发用户终端对当前接入网络的信号强度进行检测，如果检测到当前接入网络的信号強度低于设定的信号强度门限值，则触发网络切换； B2.用户终端将要发起通信时，如果检测到当前接入网络无法满足其业务所需的通信质量，则触发网络切换； B3.用户终端在通信过程中，当检测到当前接入网络无法满足其业务所需的通信质量吋，则触发网络切換； C.用户终端在步骤B中判断触发网络切換后，根据设定的选择条件切換接入网络，具体方法为 Cl.用户终端判断其待机模式处于运动模式和/或其将要进行或正在进行实时业务通信吋，则选择接入通用移动通信系统UMTS ； C2.用户终端判断其待机模式处于低电量模式且没有发起或进行实时业务通信吋，并判断当前无满足条件的无线局域网WLAN吋，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择条件选择接入WLAN ； C3.用户终端判断其待机模式处于常规模式且没有发起或进行实时业务通信吋，并判断当前没有可接入的WLAN吋，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择条件选择接入网络。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，定义用户终端的三种待机模式的具体方法为，设定三种待机模式的判定条件，具体为 当用户终端移动速度超过设定的速度门限值时，判定为运动模式； 当用户终端电量低于设定的电量门限值时，判定为低电量模式； 当用户终端处于静止或移动速度低于设定的门限值，且电量高于设定的电量门限值时，判定为常规模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定的速度门限值为I.5m/s ;所述设定的电量门限值为所述用户终端电池总电量的20%。
4.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述通信质量是指网络时延和误码率要求。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C2具体包括如下步骤 用户终端判断其待机模式处于低电量模式且没有发起或进行实时业务通信时，根据如下判断条件选择接入网络 判断当前没有可接入的WLAN时，则选择接入UMTS ； 判断当前存在可接入WLAN且当前可接入的WLAN的带宽都不满足设定的带宽门限值时，选择接入UMTS ； 判断当前存在ー个WLAN且其带宽满足设定的带宽门限值时，选择接入该WLAN ； 判断当前存在多个带宽满足设定的带宽门限值的WLAN时，选择根据设定的引力判决公式计算出的引力最大的WLAN进行接入。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C3具体包括如下步骤用户终端判断其待机模式处于常规模式且没有发起或进行实时业务通信时，根据如下判断条件选择接入网络 判断当前没有可接入的WLAN时，则选择接入UMTS ； 判断当前存在可接入WLAN且当前可接入的WLAN的带宽都不满足设定的带宽门限值时，选择接入UMTS ； 判断当前存在带宽满足设定的带宽门限值的WLAN时，在所述带宽满足设定的带宽门限值的WLAN和UMTS中选择根据设定的引力判决公式计算出的引力最大的网络进行接入。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述设定的信号強度门限值为_90dbm；所述带宽门限值为9. 6kbps。
8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述设定的引力判决公式为 F、=:k^, 其中，Fn为接入网络N对用户终端T的引力，Mn为接入网络N的质量，Mt为用户终端T的质量，R为用户終端T到基站或网络接入点的距离，k为常数因子； Mn的计算公式为 其中，BN、DN、EN、CN分别为步骤C中切換判断时检测到的接入网络N的网络可用带宽Bn，端到端延迟Dn，误码率En和网络使用费用Cn的归ー化值； 当前參与计算的接入网络的数量为m，则Bn的计算公式为 Dn的计算公式为 J En的计算公式为Cn的计算公式为
9.如权利要求8所述的方法，其特征在干，所述k为常数因子I;所述Mt为常数因子；所述R为用户終端T到基站或网络N接入点的实际距离D与对应网络覆盖半径Rn的比值，其计算公式为
10.一种用户終端，实施如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，包括 待机模式定义模块，用于判定所在的用户终端当前处于哪种待机模式，所述待机模式具体包括运动模式、常规模式以及低电量模式，当用户终端移动速度超过设定的速度门限值时，判定为运动模式；当用户终端电量低于设定的电量门限值时，判定为低电量模式；当用户终端处于静止或移动速度低于设定的门限值，且电量高于设定的电量门限值时，判定为常规模式； 切换检测模块，用于根据所在用户终端的通信情况检测并确定是否要触发网络切換，并通知切换选择模块；具体用于当用户终端没有进行任何通信吋，当待机模式发生变化则触发用户终端对当前接入网络的信号强度进行检测，如果检测到当前接入网络的信号強度低于设定的信号強度门限值，则通知切换选择模块触发网络切換；当用户终端将要发起通信时，如果检测到当前接入网络无法满足其业务所需的通信质量，则通知切换选择模块触发网络切換；当用户终端在通信过程中，检测到当前接入网络无法满足其业 务所需的通信质量吋，则通知切换选择模块触发网络切換； 切换选择模块，用于在接收到切换检测模块的通知后，根据设定的选择条件切換接入网络；具体用于当从待机模式定义模块获得用户终端的待机模式处于运动模式和/或用户終端将要进行或正在进行实时业务通信吋，则选择接入通用移动通信系统UMTS ;当从待机模式定义模块获得用户终端的待机模式处于低电量模式且没有发起或进行实时业务通信吋，并判断当前无满足条件的无线局域网WLAN吋，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择条件选择接入WLAN ;当从待机模式定义模块获得用户终端的待机模式处于常规模式且没有发起或进行实时业务通信，并判断当前没有可接入的WLAN吋，则选择接入UMTS，否则根据设定的选择条件选择接入网络。
全文摘要
本发明涉及通信技术。本发明解决了现有无线异构网络间的垂直切换方法中大都没有关注用户终端状态的问题，提供了一种无线异构网络的垂直切换方法及用户终端，其技术方案可概括为无线异构网络的垂直切换方法，首先定义用户终端的三种待机模式，包括运动模式、常规模式以及低电量模式，然后用户终端根据通信情况确定是否要触发网络切换，当用户终端在判断触发网络切换后，用户终端根据其待机模式及通信方式选择接入通用移动通信系统UMTS或选择的无线局域网WLAN。本发明的有益效果是保障用户终端在UMTS和WLAN多重覆盖的环境下可以准确高效的接入最适合的网络，适用于移动终端。
文档编号H04W36/14GK102802223SQ20121028440
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者于秦, 樊金磊, 王英, 陆自强 申请人:迈普通信技术股份有限公司